Merge branches 'acpi-mm', 'acpi-tables', 'acpi-apei' and 'acpi-misc'
[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 *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
253 {
254         int ret;
255
256         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
257         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
258         if (!ret && write)
259                 timers_update_migration();
260         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
261         return ret;
262 }
263
264 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
265 {
266         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
267 }
268 #else
269 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
270 #endif /* NO_HZ_COMMON */
271
272 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
273                 bool force_up)
274 {
275         int rem;
276         unsigned long original = j;
277
278         /*
279          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
280          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
281          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
282          * already did this.
283          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
284          * extra offset again.
285          */
286         j += cpu * 3;
287
288         rem = j % HZ;
289
290         /*
291          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
292          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
293          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
294          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
295          * But never round down if @force_up is set.
296          */
297         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
298                 j = j - rem;
299         else /* round up */
300                 j = j - rem + HZ;
301
302         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
303         j -= cpu * 3;
304
305         /*
306          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
307          * unmodified value.
308          */
309         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
310 }
311
312 /**
313  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
314  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
315  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
316  *
317  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
318  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
319  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
320  * they fire approximately every X seconds.
321  *
322  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
323  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
324  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
325  *
326  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
327  * processors firing at the exact same time, which could lead
328  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
329  *
330  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
331  */
332 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
333 {
334         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
335 }
336 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
337
338 /**
339  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
340  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
341  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
342  *
343  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
344  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
345  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
346  * they fire approximately every X seconds.
347  *
348  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
349  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
350  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
351  *
352  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
353  * processors firing at the exact same time, which could lead
354  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
355  *
356  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
357  */
358 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
359 {
360         unsigned long j0 = jiffies;
361
362         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
363         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
364 }
365 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
366
367 /**
368  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
369  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
370  *
371  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
372  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
373  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
374  * they fire approximately every X seconds.
375  *
376  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
377  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
378  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
379  *
380  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
381  */
382 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
383 {
384         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
385 }
386 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
387
388 /**
389  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
390  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
391  *
392  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
393  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
394  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
395  * they fire approximately every X seconds.
396  *
397  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
398  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
399  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
400  *
401  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
402  */
403 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
404 {
405         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
406 }
407 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
408
409 /**
410  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
411  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
412  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
413  *
414  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
415  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
416  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
417  * early.
418  */
419 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
420 {
421         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
422 }
423 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
424
425 /**
426  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
427  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
428  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
429  *
430  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
431  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
432  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
433  * early.
434  */
435 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
436 {
437         unsigned long j0 = jiffies;
438
439         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
440         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
441 }
442 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
443
444 /**
445  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
446  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
447  *
448  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
449  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
450  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
451  * early.
452  */
453 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
454 {
455         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
456 }
457 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
458
459 /**
460  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
461  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
462  *
463  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
464  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
465  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
466  * early.
467  */
468 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
469 {
470         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
471 }
472 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
473
474
475 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
476 {
477         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
478 }
479
480 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
481 {
482         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
483                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
484 }
485
486 /*
487  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
488  * time.
489  */
490 static inline unsigned calc_index(unsigned expires, unsigned lvl)
491 {
492         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
493         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
494 }
495
496 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk)
497 {
498         unsigned long delta = expires - clk;
499         unsigned int idx;
500
501         if (delta < LVL_START(1)) {
502                 idx = calc_index(expires, 0);
503         } else if (delta < LVL_START(2)) {
504                 idx = calc_index(expires, 1);
505         } else if (delta < LVL_START(3)) {
506                 idx = calc_index(expires, 2);
507         } else if (delta < LVL_START(4)) {
508                 idx = calc_index(expires, 3);
509         } else if (delta < LVL_START(5)) {
510                 idx = calc_index(expires, 4);
511         } else if (delta < LVL_START(6)) {
512                 idx = calc_index(expires, 5);
513         } else if (delta < LVL_START(7)) {
514                 idx = calc_index(expires, 6);
515         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
516                 idx = calc_index(expires, 7);
517         } else if ((long) delta < 0) {
518                 idx = clk & LVL_MASK;
519         } else {
520                 /*
521                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
522                  * capacity limit of the wheel.
523                  */
524                 if (delta >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
525                         expires = clk + WHEEL_TIMEOUT_MAX;
526
527                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1);
528         }
529         return idx;
530 }
531
532 /*
533  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
534  * the bitmap and store the index in the timer flags.
535  */
536 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
537                           unsigned int idx)
538 {
539         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
540         __set_bit(idx, base->pending_map);
541         timer_set_idx(timer, idx);
542
543         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
544 }
545
546 static void
547 __internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
548 {
549         unsigned int idx;
550
551         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk);
552         enqueue_timer(base, timer, idx);
553 }
554
555 static void
556 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
557 {
558         if (!is_timers_nohz_active())
559                 return;
560
561         /*
562          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
563          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
564          */
565         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
566                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
567                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
568                 return;
569         }
570
571         /*
572          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
573          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
574          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
575          */
576         if (!base->is_idle)
577                 return;
578
579         /* Check whether this is the new first expiring timer: */
580         if (time_after_eq(timer->expires, base->next_expiry))
581                 return;
582
583         /*
584          * Set the next expiry time and kick the CPU so it can reevaluate the
585          * wheel:
586          */
587         if (time_before(timer->expires, base->clk)) {
588                 /*
589                  * Prevent from forward_timer_base() moving the base->clk
590                  * backward
591                  */
592                 base->next_expiry = base->clk;
593         } else {
594                 base->next_expiry = timer->expires;
595         }
596         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
597 }
598
599 static void
600 internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
601 {
602         __internal_add_timer(base, timer);
603         trigger_dyntick_cpu(base, timer);
604 }
605
606 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
607
608 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
609
610 static void *timer_debug_hint(void *addr)
611 {
612         return ((struct timer_list *) addr)->function;
613 }
614
615 static bool timer_is_static_object(void *addr)
616 {
617         struct timer_list *timer = addr;
618
619         return (timer->entry.pprev == NULL &&
620                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
621 }
622
623 /*
624  * fixup_init is called when:
625  * - an active object is initialized
626  */
627 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
628 {
629         struct timer_list *timer = addr;
630
631         switch (state) {
632         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
633                 del_timer_sync(timer);
634                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
635                 return true;
636         default:
637                 return false;
638         }
639 }
640
641 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
642 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
643 {
644         WARN_ON(1);
645 }
646
647 /*
648  * fixup_activate is called when:
649  * - an active object is activated
650  * - an unknown non-static object is activated
651  */
652 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
653 {
654         struct timer_list *timer = addr;
655
656         switch (state) {
657         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
658                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
659                 return true;
660
661         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
662                 WARN_ON(1);
663                 /* fall through */
664         default:
665                 return false;
666         }
667 }
668
669 /*
670  * fixup_free is called when:
671  * - an active object is freed
672  */
673 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
674 {
675         struct timer_list *timer = addr;
676
677         switch (state) {
678         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
679                 del_timer_sync(timer);
680                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
681                 return true;
682         default:
683                 return false;
684         }
685 }
686
687 /*
688  * fixup_assert_init is called when:
689  * - an untracked/uninit-ed object is found
690  */
691 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
692 {
693         struct timer_list *timer = addr;
694
695         switch (state) {
696         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
697                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
698                 return true;
699         default:
700                 return false;
701         }
702 }
703
704 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
705         .name                   = "timer_list",
706         .debug_hint             = timer_debug_hint,
707         .is_static_object       = timer_is_static_object,
708         .fixup_init             = timer_fixup_init,
709         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
710         .fixup_free             = timer_fixup_free,
711         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
712 };
713
714 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
715 {
716         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
717 }
718
719 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
720 {
721         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
722 }
723
724 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
725 {
726         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
727 }
728
729 static inline void debug_timer_free(struct timer_list *timer)
730 {
731         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
732 }
733
734 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
735 {
736         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
737 }
738
739 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
740                           void (*func)(struct timer_list *),
741                           unsigned int flags,
742                           const char *name, struct lock_class_key *key);
743
744 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
745                              void (*func)(struct timer_list *),
746                              unsigned int flags,
747                              const char *name, struct lock_class_key *key)
748 {
749         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
750         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
751 }
752 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
753
754 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
755 {
756         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
757 }
758 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
759
760 #else
761 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
762 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
763 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
764 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
765 #endif
766
767 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
768 {
769         debug_timer_init(timer);
770         trace_timer_init(timer);
771 }
772
773 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
774 {
775         debug_timer_deactivate(timer);
776         trace_timer_cancel(timer);
777 }
778
779 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
780 {
781         debug_timer_assert_init(timer);
782 }
783
784 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
785                           void (*func)(struct timer_list *),
786                           unsigned int flags,
787                           const char *name, struct lock_class_key *key)
788 {
789         timer->entry.pprev = NULL;
790         timer->function = func;
791         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
792         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
793 }
794
795 /**
796  * init_timer_key - initialize a timer
797  * @timer: the timer to be initialized
798  * @func: timer callback function
799  * @flags: timer flags
800  * @name: name of the timer
801  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
802  *       sync lock dependencies
803  *
804  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
805  * other timer functions.
806  */
807 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
808                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
809                     const char *name, struct lock_class_key *key)
810 {
811         debug_init(timer);
812         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
813 }
814 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
815
816 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
817 {
818         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
819
820         debug_deactivate(timer);
821
822         __hlist_del(entry);
823         if (clear_pending)
824                 entry->pprev = NULL;
825         entry->next = LIST_POISON2;
826 }
827
828 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
829                              bool clear_pending)
830 {
831         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
832
833         if (!timer_pending(timer))
834                 return 0;
835
836         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx))
837                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
838
839         detach_timer(timer, clear_pending);
840         return 1;
841 }
842
843 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
844 {
845         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
846
847         /*
848          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
849          * to use the deferrable base.
850          */
851         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
852                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
853         return base;
854 }
855
856 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
857 {
858         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
859
860         /*
861          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
862          * to use the deferrable base.
863          */
864         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
865                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
866         return base;
867 }
868
869 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
870 {
871         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
872 }
873
874 static inline struct timer_base *
875 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
876 {
877 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
878         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
879             !(tflags & TIMER_PINNED))
880                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
881 #endif
882         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
883 }
884
885 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
886 {
887 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
888         unsigned long jnow;
889
890         /*
891          * We only forward the base when we are idle or have just come out of
892          * idle (must_forward_clk logic), and have a delta between base clock
893          * and jiffies. In the common case, run_timers will take care of it.
894          */
895         if (likely(!base->must_forward_clk))
896                 return;
897
898         jnow = READ_ONCE(jiffies);
899         base->must_forward_clk = base->is_idle;
900         if ((long)(jnow - base->clk) < 2)
901                 return;
902
903         /*
904          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
905          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
906          */
907         if (time_after(base->next_expiry, jnow)) {
908                 base->clk = jnow;
909         } else {
910                 if (WARN_ON_ONCE(time_before(base->next_expiry, base->clk)))
911                         return;
912                 base->clk = base->next_expiry;
913         }
914 #endif
915 }
916
917
918 /*
919  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
920  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
921  * is locked too.
922  *
923  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
924  * be found in the base->vectors array.
925  *
926  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
927  * to wait until the migration is done.
928  */
929 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
930                                           unsigned long *flags)
931         __acquires(timer->base->lock)
932 {
933         for (;;) {
934                 struct timer_base *base;
935                 u32 tf;
936
937                 /*
938                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
939                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
940                  * and spin_lock().
941                  */
942                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
943
944                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
945                         base = get_timer_base(tf);
946                         raw_spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
947                         if (timer->flags == tf)
948                                 return base;
949                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
950                 }
951                 cpu_relax();
952         }
953 }
954
955 #define MOD_TIMER_PENDING_ONLY          0x01
956 #define MOD_TIMER_REDUCE                0x02
957 #define MOD_TIMER_NOTPENDING            0x04
958
959 static inline int
960 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, unsigned int options)
961 {
962         struct timer_base *base, *new_base;
963         unsigned int idx = UINT_MAX;
964         unsigned long clk = 0, flags;
965         int ret = 0;
966
967         BUG_ON(!timer->function);
968
969         /*
970          * This is a common optimization triggered by the networking code - if
971          * the timer is re-modified to have the same timeout or ends up in the
972          * same array bucket then just return:
973          */
974         if (!(options & MOD_TIMER_NOTPENDING) && timer_pending(timer)) {
975                 /*
976                  * The downside of this optimization is that it can result in
977                  * larger granularity than you would get from adding a new
978                  * timer with this expiry.
979                  */
980                 long diff = timer->expires - expires;
981
982                 if (!diff)
983                         return 1;
984                 if (options & MOD_TIMER_REDUCE && diff <= 0)
985                         return 1;
986
987                 /*
988                  * We lock timer base and calculate the bucket index right
989                  * here. If the timer ends up in the same bucket, then we
990                  * just update the expiry time and avoid the whole
991                  * dequeue/enqueue dance.
992                  */
993                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
994                 forward_timer_base(base);
995
996                 if (timer_pending(timer) && (options & MOD_TIMER_REDUCE) &&
997                     time_before_eq(timer->expires, expires)) {
998                         ret = 1;
999                         goto out_unlock;
1000                 }
1001
1002                 clk = base->clk;
1003                 idx = calc_wheel_index(expires, clk);
1004
1005                 /*
1006                  * Retrieve and compare the array index of the pending
1007                  * timer. If it matches set the expiry to the new value so a
1008                  * subsequent call will exit in the expires check above.
1009                  */
1010                 if (idx == timer_get_idx(timer)) {
1011                         if (!(options & MOD_TIMER_REDUCE))
1012                                 timer->expires = expires;
1013                         else if (time_after(timer->expires, expires))
1014                                 timer->expires = expires;
1015                         ret = 1;
1016                         goto out_unlock;
1017                 }
1018         } else {
1019                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1020                 forward_timer_base(base);
1021         }
1022
1023         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
1024         if (!ret && (options & MOD_TIMER_PENDING_ONLY))
1025                 goto out_unlock;
1026
1027         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
1028
1029         if (base != new_base) {
1030                 /*
1031                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
1032                  * However we can't change timer's base while it is running,
1033                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
1034                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
1035                  * timer is serialized wrt itself.
1036                  */
1037                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
1038                         /* See the comment in lock_timer_base() */
1039                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1040
1041                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1042                         base = new_base;
1043                         raw_spin_lock(&base->lock);
1044                         WRITE_ONCE(timer->flags,
1045                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
1046                         forward_timer_base(base);
1047                 }
1048         }
1049
1050         debug_timer_activate(timer);
1051
1052         timer->expires = expires;
1053         /*
1054          * If 'idx' was calculated above and the base time did not advance
1055          * between calculating 'idx' and possibly switching the base, only
1056          * enqueue_timer() and trigger_dyntick_cpu() is required. Otherwise
1057          * we need to (re)calculate the wheel index via
1058          * internal_add_timer().
1059          */
1060         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk) {
1061                 enqueue_timer(base, timer, idx);
1062                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
1063         } else {
1064                 internal_add_timer(base, timer);
1065         }
1066
1067 out_unlock:
1068         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1069
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 /**
1074  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
1075  * @timer: the pending timer to be modified
1076  * @expires: new timeout in jiffies
1077  *
1078  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
1079  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
1080  *
1081  * It is useful for unserialized use of timers.
1082  */
1083 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1084 {
1085         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1088
1089 /**
1090  * mod_timer - modify a timer's timeout
1091  * @timer: the timer to be modified
1092  * @expires: new timeout in jiffies
1093  *
1094  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
1095  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
1096  *
1097  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1098  *
1099  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1100  *
1101  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1102  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1103  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1104  *
1105  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
1106  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
1107  * active timer returns 1.)
1108  */
1109 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1110 {
1111         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1112 }
1113 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1114
1115 /**
1116  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1117  * @timer:      The timer to be modified
1118  * @expires:    New timeout in jiffies
1119  *
1120  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1121  * modify a running timer if that would reduce the expiration time (it will
1122  * start a timer that isn't running).
1123  */
1124 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1125 {
1126         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1129
1130 /**
1131  * add_timer - start a timer
1132  * @timer: the timer to be added
1133  *
1134  * The kernel will do a ->function(@timer) callback from the
1135  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1136  * current time is 'jiffies'.
1137  *
1138  * The timer's ->expires, ->function fields must be set prior calling this
1139  * function.
1140  *
1141  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1142  * timer tick.
1143  */
1144 void add_timer(struct timer_list *timer)
1145 {
1146         BUG_ON(timer_pending(timer));
1147         __mod_timer(timer, timer->expires, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1148 }
1149 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1150
1151 /**
1152  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1153  * @timer: the timer to be added
1154  * @cpu: the CPU to start it on
1155  *
1156  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1157  */
1158 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1159 {
1160         struct timer_base *new_base, *base;
1161         unsigned long flags;
1162
1163         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1164
1165         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1166
1167         /*
1168          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1169          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1170          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1171          */
1172         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1173         if (base != new_base) {
1174                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1175
1176                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1177                 base = new_base;
1178                 raw_spin_lock(&base->lock);
1179                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1180                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1181         }
1182         forward_timer_base(base);
1183
1184         debug_timer_activate(timer);
1185         internal_add_timer(base, timer);
1186         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1187 }
1188 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1189
1190 /**
1191  * del_timer - deactivate a timer.
1192  * @timer: the timer to be deactivated
1193  *
1194  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1195  * timers.
1196  *
1197  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1198  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1199  * active timer returns 1.)
1200  */
1201 int del_timer(struct timer_list *timer)
1202 {
1203         struct timer_base *base;
1204         unsigned long flags;
1205         int ret = 0;
1206
1207         debug_assert_init(timer);
1208
1209         if (timer_pending(timer)) {
1210                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1211                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1212                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1213         }
1214
1215         return ret;
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1218
1219 /**
1220  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1221  * @timer: timer to delete
1222  *
1223  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1224  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1225  */
1226 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1227 {
1228         struct timer_base *base;
1229         unsigned long flags;
1230         int ret = -1;
1231
1232         debug_assert_init(timer);
1233
1234         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1235
1236         if (base->running_timer != timer)
1237                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1238
1239         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1240
1241         return ret;
1242 }
1243 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1244
1245 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1246 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1247 {
1248         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1249 }
1250
1251 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1252 {
1253         spin_lock(&base->expiry_lock);
1254 }
1255
1256 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1257 {
1258         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1259 }
1260
1261 /*
1262  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1263  *
1264  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1265  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That allows
1266  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1267  */
1268 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1269 {
1270         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1271                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1272                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1273         }
1274 }
1275
1276 /*
1277  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1278  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1279  * running.
1280  *
1281  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1282  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1283  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1284  * function.
1285  */
1286 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1287 {
1288         u32 tf;
1289
1290         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1291         if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
1292                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1293
1294                 /*
1295                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1296                  * which is held by the softirq across the timer
1297                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1298                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1299                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1300                  * causes another wait loop.
1301                  */
1302                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1303                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1304                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1305                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1306         }
1307 }
1308 #else
1309 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1310 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1311 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1312 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1313 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1314 #endif
1315
1316 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
1317 /**
1318  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1319  * @timer: the timer to be deactivated
1320  *
1321  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1322  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1323  * CPUs.
1324  *
1325  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1326  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1327  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1328  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1329  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1330  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1331  *
1332  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1333  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1334  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why::
1335  *
1336  *    CPU0                             CPU1
1337  *    ----                             ----
1338  *                                     <SOFTIRQ>
1339  *                                       call_timer_fn();
1340  *                                       base->running_timer = mytimer;
1341  *    spin_lock_irq(somelock);
1342  *                                     <IRQ>
1343  *                                        spin_lock(somelock);
1344  *    del_timer_sync(mytimer);
1345  *    while (base->running_timer == mytimer);
1346  *
1347  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1348  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1349  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1350  *
1351  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1352  */
1353 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1354 {
1355         int ret;
1356
1357 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1358         unsigned long flags;
1359
1360         /*
1361          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1362          * the synchronization rules above.
1363          */
1364         local_irq_save(flags);
1365         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1366         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1367         local_irq_restore(flags);
1368 #endif
1369         /*
1370          * don't use it in hardirq context, because it
1371          * could lead to deadlock.
1372          */
1373         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1374
1375         do {
1376                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1377
1378                 if (unlikely(ret < 0)) {
1379                         del_timer_wait_running(timer);
1380                         cpu_relax();
1381                 }
1382         } while (ret < 0);
1383
1384         return ret;
1385 }
1386 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1387 #endif
1388
1389 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1390                           void (*fn)(struct timer_list *),
1391                           unsigned long baseclk)
1392 {
1393         int count = preempt_count();
1394
1395 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1396         /*
1397          * It is permissible to free the timer from inside the
1398          * function that is called from it, this we need to take into
1399          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1400          * warnings as well as problems when looking into
1401          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1402          */
1403         struct lockdep_map lockdep_map;
1404
1405         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1406 #endif
1407         /*
1408          * Couple the lock chain with the lock chain at
1409          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1410          * call here and in del_timer_sync().
1411          */
1412         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1413
1414         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1415         fn(timer);
1416         trace_timer_expire_exit(timer);
1417
1418         lock_map_release(&lockdep_map);
1419
1420         if (count != preempt_count()) {
1421                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1422                           fn, count, preempt_count());
1423                 /*
1424                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1425                  * chance to survive and extract information. If the
1426                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1427                  * than the BUG() we had.
1428                  */
1429                 preempt_count_set(count);
1430         }
1431 }
1432
1433 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1434 {
1435         /*
1436          * This value is required only for tracing. base->clk was
1437          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1438          * is related to the old base->clk value.
1439          */
1440         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1441
1442         while (!hlist_empty(head)) {
1443                 struct timer_list *timer;
1444                 void (*fn)(struct timer_list *);
1445
1446                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1447
1448                 base->running_timer = timer;
1449                 detach_timer(timer, true);
1450
1451                 fn = timer->function;
1452
1453                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1454                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1455                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1456                         base->running_timer = NULL;
1457                         raw_spin_lock(&base->lock);
1458                 } else {
1459                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1460                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1461                         base->running_timer = NULL;
1462                         timer_sync_wait_running(base);
1463                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1464                 }
1465         }
1466 }
1467
1468 static int __collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1469                                     struct hlist_head *heads)
1470 {
1471         unsigned long clk = base->clk;
1472         struct hlist_head *vec;
1473         int i, levels = 0;
1474         unsigned int idx;
1475
1476         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1477                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1478
1479                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1480                         vec = base->vectors + idx;
1481                         hlist_move_list(vec, heads++);
1482                         levels++;
1483                 }
1484                 /* Is it time to look at the next level? */
1485                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1486                         break;
1487                 /* Shift clock for the next level granularity */
1488                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1489         }
1490         return levels;
1491 }
1492
1493 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1494 /*
1495  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1496  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1497  * (@offset) up to @offset + clk.
1498  */
1499 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1500                                unsigned clk)
1501 {
1502         unsigned pos, start = offset + clk;
1503         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1504
1505         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1506         if (pos < end)
1507                 return pos - start;
1508
1509         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1510         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1515  * hold base->lock.
1516  */
1517 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1518 {
1519         unsigned long clk, next, adj;
1520         unsigned lvl, offset = 0;
1521
1522         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1523         clk = base->clk;
1524         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1525                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1526
1527                 if (pos >= 0) {
1528                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1529
1530                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1531                         if (time_before(tmp, next))
1532                                 next = tmp;
1533                 }
1534                 /*
1535                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1536                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1537                  * need to advance it by one because that's going to be the
1538                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1539                  * expiring jiffie. So in case of:
1540                  *
1541                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1542                  *  0    0    0    0    0    0
1543                  *
1544                  * we have to look at all levels @index 0. With
1545                  *
1546                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1547                  *  0    0    0    0    0    2
1548                  *
1549                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1550                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1551                  *
1552                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1553                  * rules apply:
1554                  *
1555                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1556                  *  0    0    0    0    F    2
1557                  *
1558                  * So after looking at LVL0 we get:
1559                  *
1560                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1561                  *  0    0    0    1    0
1562                  *
1563                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1564                  * with the add already, but then we need to propagate further
1565                  * from LVL2 to LVL3.
1566                  *
1567                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1568                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1569                  */
1570                 adj = clk & LVL_CLK_MASK ? 1 : 0;
1571                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1572                 clk += adj;
1573         }
1574         return next;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1579  * event:
1580  */
1581 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1582 {
1583         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1584
1585         /*
1586          * If high resolution timers are enabled
1587          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1588          */
1589         if (expires <= nextevt)
1590                 return expires;
1591
1592         /*
1593          * If the next timer is already expired, return the tick base
1594          * time so the tick is fired immediately.
1595          */
1596         if (nextevt <= basem)
1597                 return basem;
1598
1599         /*
1600          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1601          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1602          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1603          * a ping pong of the nohz stop code.
1604          *
1605          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1606          */
1607         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1608 }
1609
1610 /**
1611  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1612  * @basej:      base time jiffies
1613  * @basem:      base time clock monotonic
1614  *
1615  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1616  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1617  */
1618 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1619 {
1620         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1621         u64 expires = KTIME_MAX;
1622         unsigned long nextevt;
1623         bool is_max_delta;
1624
1625         /*
1626          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1627          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1628          */
1629         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1630                 return expires;
1631
1632         raw_spin_lock(&base->lock);
1633         nextevt = __next_timer_interrupt(base);
1634         is_max_delta = (nextevt == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1635         base->next_expiry = nextevt;
1636         /*
1637          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1638          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1639          * otherwise we might rewind base->clk.
1640          */
1641         if (time_after(basej, base->clk)) {
1642                 if (time_after(nextevt, basej))
1643                         base->clk = basej;
1644                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1645                         base->clk = nextevt;
1646         }
1647
1648         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1649                 expires = basem;
1650                 base->is_idle = false;
1651         } else {
1652                 if (!is_max_delta)
1653                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1654                 /*
1655                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1656                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1657                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1658                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1659                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1660                  */
1661                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC) {
1662                         base->must_forward_clk = true;
1663                         base->is_idle = true;
1664                 }
1665         }
1666         raw_spin_unlock(&base->lock);
1667
1668         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1669 }
1670
1671 /**
1672  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1673  *
1674  * Called with interrupts disabled
1675  */
1676 void timer_clear_idle(void)
1677 {
1678         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1679
1680         /*
1681          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1682          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1683          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1684          * the lock in the exit from idle path.
1685          */
1686         base->is_idle = false;
1687 }
1688
1689 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1690                                   struct hlist_head *heads)
1691 {
1692         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1693
1694         /*
1695          * NOHZ optimization. After a long idle sleep we need to forward the
1696          * base to current jiffies. Avoid a loop by searching the bitfield for
1697          * the next expiring timer.
1698          */
1699         if ((long)(now - base->clk) > 2) {
1700                 unsigned long next = __next_timer_interrupt(base);
1701
1702                 /*
1703                  * If the next timer is ahead of time forward to current
1704                  * jiffies, otherwise forward to the next expiry time:
1705                  */
1706                 if (time_after(next, now)) {
1707                         /*
1708                          * The call site will increment base->clk and then
1709                          * terminate the expiry loop immediately.
1710                          */
1711                         base->clk = now;
1712                         return 0;
1713                 }
1714                 base->clk = next;
1715         }
1716         return __collect_expired_timers(base, heads);
1717 }
1718 #else
1719 static inline int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1720                                          struct hlist_head *heads)
1721 {
1722         return __collect_expired_timers(base, heads);
1723 }
1724 #endif
1725
1726 /*
1727  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1728  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1729  */
1730 void update_process_times(int user_tick)
1731 {
1732         struct task_struct *p = current;
1733
1734         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1735         account_process_tick(p, user_tick);
1736         run_local_timers();
1737         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1738 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1739         if (in_irq())
1740                 irq_work_tick();
1741 #endif
1742         scheduler_tick();
1743         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1744                 run_posix_cpu_timers();
1745 }
1746
1747 /**
1748  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1749  * @base: the timer vector to be processed.
1750  */
1751 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1752 {
1753         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1754         int levels;
1755
1756         if (!time_after_eq(jiffies, base->clk))
1757                 return;
1758
1759         timer_base_lock_expiry(base);
1760         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1761
1762         /*
1763          * timer_base::must_forward_clk must be cleared before running
1764          * timers so that any timer functions that call mod_timer() will
1765          * not try to forward the base. Idle tracking / clock forwarding
1766          * logic is only used with BASE_STD timers.
1767          *
1768          * The must_forward_clk flag is cleared unconditionally also for
1769          * the deferrable base. The deferrable base is not affected by idle
1770          * tracking and never forwarded, so clearing the flag is a NOOP.
1771          *
1772          * The fact that the deferrable base is never forwarded can cause
1773          * large variations in granularity for deferrable timers, but they
1774          * can be deferred for long periods due to idle anyway.
1775          */
1776         base->must_forward_clk = false;
1777
1778         while (time_after_eq(jiffies, base->clk)) {
1779
1780                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1781                 base->clk++;
1782
1783                 while (levels--)
1784                         expire_timers(base, heads + levels);
1785         }
1786         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1787         timer_base_unlock_expiry(base);
1788 }
1789
1790 /*
1791  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1792  */
1793 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1794 {
1795         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1796
1797         __run_timers(base);
1798         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1799                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1804  */
1805 void run_local_timers(void)
1806 {
1807         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1808
1809         hrtimer_run_queues();
1810         /* Raise the softirq only if required. */
1811         if (time_before(jiffies, base->clk)) {
1812                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1813                         return;
1814                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1815                 base++;
1816                 if (time_before(jiffies, base->clk))
1817                         return;
1818         }
1819         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1824  * the target task on the stack as well.
1825  */
1826 struct process_timer {
1827         struct timer_list timer;
1828         struct task_struct *task;
1829 };
1830
1831 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1832 {
1833         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1834
1835         wake_up_process(timeout->task);
1836 }
1837
1838 /**
1839  * schedule_timeout - sleep until timeout
1840  * @timeout: timeout value in jiffies
1841  *
1842  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have elapsed.
1843  * The function behavior depends on the current task state
1844  * (see also set_current_state() description):
1845  *
1846  * %TASK_RUNNING - the scheduler is called, but the task does not sleep
1847  * at all. That happens because sched_submit_work() does nothing for
1848  * tasks in %TASK_RUNNING state.
1849  *
1850  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1851  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1852  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1853  *
1854  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1855  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1856  * up.
1857  *
1858  * The current task state is guaranteed to be %TASK_RUNNING when this
1859  * routine returns.
1860  *
1861  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1862  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1863  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1864  *
1865  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1866  * jiffies will be returned. In all cases the return value is guaranteed
1867  * to be non-negative.
1868  */
1869 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1870 {
1871         struct process_timer timer;
1872         unsigned long expire;
1873
1874         switch (timeout)
1875         {
1876         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1877                 /*
1878                  * These two special cases are useful to be comfortable
1879                  * in the caller. Nothing more. We could take
1880                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1881                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1882                  * the caller to do everything it want with the retval.
1883                  */
1884                 schedule();
1885                 goto out;
1886         default:
1887                 /*
1888                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1889                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1890                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1891                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1892                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1893                  */
1894                 if (timeout < 0) {
1895                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1896                                 "value %lx\n", timeout);
1897                         dump_stack();
1898                         current->state = TASK_RUNNING;
1899                         goto out;
1900                 }
1901         }
1902
1903         expire = timeout + jiffies;
1904
1905         timer.task = current;
1906         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1907         __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1908         schedule();
1909         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1910
1911         /* Remove the timer from the object tracker */
1912         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1913
1914         timeout = expire - jiffies;
1915
1916  out:
1917         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1920
1921 /*
1922  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1923  * schedule() unconditionally.
1924  */
1925 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1926 {
1927         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1928         return schedule_timeout(timeout);
1929 }
1930 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1931
1932 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1933 {
1934         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1935         return schedule_timeout(timeout);
1936 }
1937 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1938
1939 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1940 {
1941         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1942         return schedule_timeout(timeout);
1943 }
1944 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1945
1946 /*
1947  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1948  * to load average.
1949  */
1950 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1951 {
1952         __set_current_state(TASK_IDLE);
1953         return schedule_timeout(timeout);
1954 }
1955 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1956
1957 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1958 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1959 {
1960         struct timer_list *timer;
1961         int cpu = new_base->cpu;
1962
1963         while (!hlist_empty(head)) {
1964                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1965                 detach_timer(timer, false);
1966                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1967                 internal_add_timer(new_base, timer);
1968         }
1969 }
1970
1971 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1972 {
1973         struct timer_base *base;
1974         int b;
1975
1976         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1977                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1978                 base->clk = jiffies;
1979                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1980                 base->is_idle = false;
1981                 base->must_forward_clk = true;
1982         }
1983         return 0;
1984 }
1985
1986 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
1987 {
1988         struct timer_base *old_base;
1989         struct timer_base *new_base;
1990         int b, i;
1991
1992         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1993
1994         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1995                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1996                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1997                 /*
1998                  * The caller is globally serialized and nobody else
1999                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2000                  */
2001                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
2002                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2003
2004                 /*
2005                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
2006                  * before moving the timers over.
2007                  */
2008                 forward_timer_base(new_base);
2009
2010                 BUG_ON(old_base->running_timer);
2011
2012                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
2013                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
2014
2015                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2016                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
2017                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
2018         }
2019         return 0;
2020 }
2021
2022 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2023
2024 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
2025 {
2026         struct timer_base *base;
2027         int i;
2028
2029         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2030                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2031                 base->cpu = cpu;
2032                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2033                 base->clk = jiffies;
2034                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2035         }
2036 }
2037
2038 static void __init init_timer_cpus(void)
2039 {
2040         int cpu;
2041
2042         for_each_possible_cpu(cpu)
2043                 init_timer_cpu(cpu);
2044 }
2045
2046 void __init init_timers(void)
2047 {
2048         init_timer_cpus();
2049         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2050 }
2051
2052 /**
2053  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2054  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2055  */
2056 void msleep(unsigned int msecs)
2057 {
2058         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2059
2060         while (timeout)
2061                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2062 }
2063
2064 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2065
2066 /**
2067  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2068  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2069  */
2070 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2071 {
2072         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2073
2074         while (timeout && !signal_pending(current))
2075                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2076         return jiffies_to_msecs(timeout);
2077 }
2078
2079 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2080
2081 /**
2082  * usleep_range - Sleep for an approximate time
2083  * @min: Minimum time in usecs to sleep
2084  * @max: Maximum time in usecs to sleep
2085  *
2086  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2087  * usleep_range() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2088  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2089  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2090  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2091  */
2092 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
2093 {
2094         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2095         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2096
2097         for (;;) {
2098                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2099                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2100                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2101                         break;
2102         }
2103 }
2104 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);