Merge tag 'aspeed-5.15-defconfig' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 #include <linux/random.h>
47
48 #include <linux/uaccess.h>
49 #include <asm/unistd.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include <asm/timex.h>
52 #include <asm/io.h>
53
54 #include "tick-internal.h"
55
56 #define CREATE_TRACE_POINTS
57 #include <trace/events/timer.h>
58
59 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
60
61 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
62
63 /*
64  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
65  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
66  * level has a different granularity.
67  *
68  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
69  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
70  *
71  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
72  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
73  * therefor the granularity becomes.
74  *
75  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
76  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
77  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
78  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
79  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
80  * levels provide implicit batching.
81  *
82  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
83  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
84  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
85  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
86  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
87  *
88  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
89  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
90  * which has HZ granularity.
91  *
92  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
93  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
94  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
95  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
96  * be an issue.
97  *
98  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
99  * array size and granularity.
100  *
101  * This results in the following granularity and range levels:
102  *
103  * HZ 1000 steps
104  * Level Offset  Granularity            Range
105  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
106  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
107  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
108  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
109  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
110  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
111  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
112  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
113  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
114  *
115  * HZ  300
116  * Level Offset  Granularity            Range
117  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
118  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
119  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
120  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
121  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
122  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
123  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
124  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
125  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
126  *
127  * HZ  250
128  * Level Offset  Granularity            Range
129  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
130  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
131  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
132  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
133  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
134  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
135  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
136  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
137  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
138  *
139  * HZ  100
140  * Level Offset  Granularity            Range
141  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
142  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
143  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
144  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
145  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
146  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
147  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
148  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
149  */
150
151 /* Clock divisor for the next level */
152 #define LVL_CLK_SHIFT   3
153 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
154 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
155 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
156 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
157
158 /*
159  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
160  * time. We start from the last possible delta of the previous level
161  * so that we can later add an extra LVL_GRAN(n) to n (see calc_index()).
162  */
163 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
164
165 /* Size of each clock level */
166 #define LVL_BITS        6
167 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
168 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
169 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
170
171 /* Level depth */
172 #if HZ > 100
173 # define LVL_DEPTH      9
174 # else
175 # define LVL_DEPTH      8
176 #endif
177
178 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
179 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
180 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
181
182 /*
183  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
184  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
185  */
186 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
187
188 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
189 # define NR_BASES       2
190 # define BASE_STD       0
191 # define BASE_DEF       1
192 #else
193 # define NR_BASES       1
194 # define BASE_STD       0
195 # define BASE_DEF       0
196 #endif
197
198 struct timer_base {
199         raw_spinlock_t          lock;
200         struct timer_list       *running_timer;
201 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
202         spinlock_t              expiry_lock;
203         atomic_t                timer_waiters;
204 #endif
205         unsigned long           clk;
206         unsigned long           next_expiry;
207         unsigned int            cpu;
208         bool                    next_expiry_recalc;
209         bool                    is_idle;
210         bool                    timers_pending;
211         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
212         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
213 } ____cacheline_aligned;
214
215 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
216
217 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
218
219 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_nohz_active);
220 static DEFINE_MUTEX(timer_keys_mutex);
221
222 static void timer_update_keys(struct work_struct *work);
223 static DECLARE_WORK(timer_update_work, timer_update_keys);
224
225 #ifdef CONFIG_SMP
226 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
227
228 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_migration_enabled);
229
230 static void timers_update_migration(void)
231 {
232         if (sysctl_timer_migration && tick_nohz_active)
233                 static_branch_enable(&timers_migration_enabled);
234         else
235                 static_branch_disable(&timers_migration_enabled);
236 }
237 #else
238 static inline void timers_update_migration(void) { }
239 #endif /* !CONFIG_SMP */
240
241 static void timer_update_keys(struct work_struct *work)
242 {
243         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
244         timers_update_migration();
245         static_branch_enable(&timers_nohz_active);
246         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
247 }
248
249 void timers_update_nohz(void)
250 {
251         schedule_work(&timer_update_work);
252 }
253
254 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
255                             void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
256 {
257         int ret;
258
259         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
260         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
261         if (!ret && write)
262                 timers_update_migration();
263         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
264         return ret;
265 }
266
267 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
268 {
269         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
270 }
271 #else
272 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
273 #endif /* NO_HZ_COMMON */
274
275 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
276                 bool force_up)
277 {
278         int rem;
279         unsigned long original = j;
280
281         /*
282          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
283          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
284          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
285          * already did this.
286          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
287          * extra offset again.
288          */
289         j += cpu * 3;
290
291         rem = j % HZ;
292
293         /*
294          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
295          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
296          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
297          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
298          * But never round down if @force_up is set.
299          */
300         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
301                 j = j - rem;
302         else /* round up */
303                 j = j - rem + HZ;
304
305         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
306         j -= cpu * 3;
307
308         /*
309          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
310          * unmodified value.
311          */
312         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
313 }
314
315 /**
316  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
317  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
318  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
319  *
320  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
321  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
322  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
323  * they fire approximately every X seconds.
324  *
325  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
326  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
327  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
328  *
329  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
330  * processors firing at the exact same time, which could lead
331  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
332  *
333  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
334  */
335 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
336 {
337         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
338 }
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
340
341 /**
342  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
343  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
344  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
345  *
346  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
347  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
348  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
349  * they fire approximately every X seconds.
350  *
351  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
352  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
353  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
354  *
355  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
356  * processors firing at the exact same time, which could lead
357  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
358  *
359  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
360  */
361 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
362 {
363         unsigned long j0 = jiffies;
364
365         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
366         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
367 }
368 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
369
370 /**
371  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
372  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
373  *
374  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
375  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
376  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
377  * they fire approximately every X seconds.
378  *
379  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
380  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
381  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
382  *
383  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
384  */
385 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
386 {
387         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
388 }
389 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
390
391 /**
392  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
393  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
394  *
395  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
396  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
397  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
398  * they fire approximately every X seconds.
399  *
400  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
401  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
402  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
403  *
404  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
405  */
406 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
407 {
408         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
409 }
410 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
411
412 /**
413  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
414  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
415  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
416  *
417  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
418  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
419  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
420  * early.
421  */
422 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
423 {
424         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
427
428 /**
429  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
430  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
431  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
432  *
433  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
434  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
435  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
436  * early.
437  */
438 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
439 {
440         unsigned long j0 = jiffies;
441
442         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
443         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
444 }
445 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
446
447 /**
448  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
449  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
450  *
451  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
452  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
453  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
454  * early.
455  */
456 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
457 {
458         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
461
462 /**
463  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
464  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
465  *
466  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
467  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
468  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
469  * early.
470  */
471 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
472 {
473         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
474 }
475 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
476
477
478 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
479 {
480         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
481 }
482
483 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
484 {
485         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
486                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
487 }
488
489 /*
490  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
491  * time.
492  */
493 static inline unsigned calc_index(unsigned long expires, unsigned lvl,
494                                   unsigned long *bucket_expiry)
495 {
496
497         /*
498          * The timer wheel has to guarantee that a timer does not fire
499          * early. Early expiry can happen due to:
500          * - Timer is armed at the edge of a tick
501          * - Truncation of the expiry time in the outer wheel levels
502          *
503          * Round up with level granularity to prevent this.
504          */
505         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
506         *bucket_expiry = expires << LVL_SHIFT(lvl);
507         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
508 }
509
510 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk,
511                             unsigned long *bucket_expiry)
512 {
513         unsigned long delta = expires - clk;
514         unsigned int idx;
515
516         if (delta < LVL_START(1)) {
517                 idx = calc_index(expires, 0, bucket_expiry);
518         } else if (delta < LVL_START(2)) {
519                 idx = calc_index(expires, 1, bucket_expiry);
520         } else if (delta < LVL_START(3)) {
521                 idx = calc_index(expires, 2, bucket_expiry);
522         } else if (delta < LVL_START(4)) {
523                 idx = calc_index(expires, 3, bucket_expiry);
524         } else if (delta < LVL_START(5)) {
525                 idx = calc_index(expires, 4, bucket_expiry);
526         } else if (delta < LVL_START(6)) {
527                 idx = calc_index(expires, 5, bucket_expiry);
528         } else if (delta < LVL_START(7)) {
529                 idx = calc_index(expires, 6, bucket_expiry);
530         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
531                 idx = calc_index(expires, 7, bucket_expiry);
532         } else if ((long) delta < 0) {
533                 idx = clk & LVL_MASK;
534                 *bucket_expiry = clk;
535         } else {
536                 /*
537                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
538                  * capacity limit of the wheel.
539                  */
540                 if (delta >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
541                         expires = clk + WHEEL_TIMEOUT_MAX;
542
543                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1, bucket_expiry);
544         }
545         return idx;
546 }
547
548 static void
549 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
550 {
551         if (!is_timers_nohz_active())
552                 return;
553
554         /*
555          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
556          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
557          */
558         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
559                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
560                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
561                 return;
562         }
563
564         /*
565          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
566          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
567          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
568          */
569         if (base->is_idle)
570                 wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
571 }
572
573 /*
574  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
575  * the bitmap, store the index in the timer flags then wake up
576  * the target CPU if needed.
577  */
578 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
579                           unsigned int idx, unsigned long bucket_expiry)
580 {
581
582         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
583         __set_bit(idx, base->pending_map);
584         timer_set_idx(timer, idx);
585
586         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
587
588         /*
589          * Check whether this is the new first expiring timer. The
590          * effective expiry time of the timer is required here
591          * (bucket_expiry) instead of timer->expires.
592          */
593         if (time_before(bucket_expiry, base->next_expiry)) {
594                 /*
595                  * Set the next expiry time and kick the CPU so it
596                  * can reevaluate the wheel:
597                  */
598                 base->next_expiry = bucket_expiry;
599                 base->timers_pending = true;
600                 base->next_expiry_recalc = false;
601                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
602         }
603 }
604
605 static void internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
606 {
607         unsigned long bucket_expiry;
608         unsigned int idx;
609
610         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk, &bucket_expiry);
611         enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
612 }
613
614 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
615
616 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
617
618 static void *timer_debug_hint(void *addr)
619 {
620         return ((struct timer_list *) addr)->function;
621 }
622
623 static bool timer_is_static_object(void *addr)
624 {
625         struct timer_list *timer = addr;
626
627         return (timer->entry.pprev == NULL &&
628                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
629 }
630
631 /*
632  * fixup_init is called when:
633  * - an active object is initialized
634  */
635 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
636 {
637         struct timer_list *timer = addr;
638
639         switch (state) {
640         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
641                 del_timer_sync(timer);
642                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
643                 return true;
644         default:
645                 return false;
646         }
647 }
648
649 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
650 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
651 {
652         WARN_ON(1);
653 }
654
655 /*
656  * fixup_activate is called when:
657  * - an active object is activated
658  * - an unknown non-static object is activated
659  */
660 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
661 {
662         struct timer_list *timer = addr;
663
664         switch (state) {
665         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
666                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
667                 return true;
668
669         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
670                 WARN_ON(1);
671                 fallthrough;
672         default:
673                 return false;
674         }
675 }
676
677 /*
678  * fixup_free is called when:
679  * - an active object is freed
680  */
681 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
682 {
683         struct timer_list *timer = addr;
684
685         switch (state) {
686         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
687                 del_timer_sync(timer);
688                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
689                 return true;
690         default:
691                 return false;
692         }
693 }
694
695 /*
696  * fixup_assert_init is called when:
697  * - an untracked/uninit-ed object is found
698  */
699 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
700 {
701         struct timer_list *timer = addr;
702
703         switch (state) {
704         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
705                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
706                 return true;
707         default:
708                 return false;
709         }
710 }
711
712 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
713         .name                   = "timer_list",
714         .debug_hint             = timer_debug_hint,
715         .is_static_object       = timer_is_static_object,
716         .fixup_init             = timer_fixup_init,
717         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
718         .fixup_free             = timer_fixup_free,
719         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
720 };
721
722 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
723 {
724         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
725 }
726
727 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
728 {
729         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
730 }
731
732 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
733 {
734         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
735 }
736
737 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
738 {
739         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
740 }
741
742 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
743                           void (*func)(struct timer_list *),
744                           unsigned int flags,
745                           const char *name, struct lock_class_key *key);
746
747 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
748                              void (*func)(struct timer_list *),
749                              unsigned int flags,
750                              const char *name, struct lock_class_key *key)
751 {
752         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
753         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
754 }
755 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
756
757 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
758 {
759         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
760 }
761 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
762
763 #else
764 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
765 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
766 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
767 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
768 #endif
769
770 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
771 {
772         debug_timer_init(timer);
773         trace_timer_init(timer);
774 }
775
776 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
777 {
778         debug_timer_deactivate(timer);
779         trace_timer_cancel(timer);
780 }
781
782 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
783 {
784         debug_timer_assert_init(timer);
785 }
786
787 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
788                           void (*func)(struct timer_list *),
789                           unsigned int flags,
790                           const char *name, struct lock_class_key *key)
791 {
792         timer->entry.pprev = NULL;
793         timer->function = func;
794         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~TIMER_INIT_FLAGS))
795                 flags &= TIMER_INIT_FLAGS;
796         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
797         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
798 }
799
800 /**
801  * init_timer_key - initialize a timer
802  * @timer: the timer to be initialized
803  * @func: timer callback function
804  * @flags: timer flags
805  * @name: name of the timer
806  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
807  *       sync lock dependencies
808  *
809  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
810  * other timer functions.
811  */
812 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
813                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
814                     const char *name, struct lock_class_key *key)
815 {
816         debug_init(timer);
817         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
820
821 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
822 {
823         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
824
825         debug_deactivate(timer);
826
827         __hlist_del(entry);
828         if (clear_pending)
829                 entry->pprev = NULL;
830         entry->next = LIST_POISON2;
831 }
832
833 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
834                              bool clear_pending)
835 {
836         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
837
838         if (!timer_pending(timer))
839                 return 0;
840
841         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx)) {
842                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
843                 base->next_expiry_recalc = true;
844         }
845
846         detach_timer(timer, clear_pending);
847         return 1;
848 }
849
850 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
851 {
852         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
853
854         /*
855          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
856          * to use the deferrable base.
857          */
858         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
859                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
860         return base;
861 }
862
863 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
864 {
865         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
866
867         /*
868          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
869          * to use the deferrable base.
870          */
871         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
872                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
873         return base;
874 }
875
876 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
877 {
878         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
879 }
880
881 static inline struct timer_base *
882 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
883 {
884 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
885         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
886             !(tflags & TIMER_PINNED))
887                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
888 #endif
889         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
890 }
891
892 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
893 {
894         unsigned long jnow = READ_ONCE(jiffies);
895
896         /*
897          * No need to forward if we are close enough below jiffies.
898          * Also while executing timers, base->clk is 1 offset ahead
899          * of jiffies to avoid endless requeuing to current jiffies.
900          */
901         if ((long)(jnow - base->clk) < 1)
902                 return;
903
904         /*
905          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
906          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
907          */
908         if (time_after(base->next_expiry, jnow)) {
909                 base->clk = jnow;
910         } else {
911                 if (WARN_ON_ONCE(time_before(base->next_expiry, base->clk)))
912                         return;
913                 base->clk = base->next_expiry;
914         }
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         unsigned long clk = 0, flags, bucket_expiry;
963         struct timer_base *base, *new_base;
964         unsigned int idx = UINT_MAX;
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, &bucket_expiry);
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() is required. Otherwise we need to (re)calculate
1057          * the wheel index via internal_add_timer().
1058          */
1059         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk)
1060                 enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
1061         else
1062                 internal_add_timer(base, timer);
1063
1064 out_unlock:
1065         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1066
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
1072  * @timer: the pending timer to be modified
1073  * @expires: new timeout in jiffies
1074  *
1075  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
1076  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
1077  *
1078  * It is useful for unserialized use of timers.
1079  */
1080 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1081 {
1082         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1085
1086 /**
1087  * mod_timer - modify a timer's timeout
1088  * @timer: the timer to be modified
1089  * @expires: new timeout in jiffies
1090  *
1091  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
1092  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
1093  *
1094  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1095  *
1096  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1097  *
1098  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1099  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1100  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1101  *
1102  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
1103  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
1104  * active timer returns 1.)
1105  */
1106 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1107 {
1108         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1111
1112 /**
1113  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1114  * @timer:      The timer to be modified
1115  * @expires:    New timeout in jiffies
1116  *
1117  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1118  * modify a running timer if that would reduce the expiration time (it will
1119  * start a timer that isn't running).
1120  */
1121 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1122 {
1123         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1124 }
1125 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1126
1127 /**
1128  * add_timer - start a timer
1129  * @timer: the timer to be added
1130  *
1131  * The kernel will do a ->function(@timer) callback from the
1132  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1133  * current time is 'jiffies'.
1134  *
1135  * The timer's ->expires, ->function fields must be set prior calling this
1136  * function.
1137  *
1138  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1139  * timer tick.
1140  */
1141 void add_timer(struct timer_list *timer)
1142 {
1143         BUG_ON(timer_pending(timer));
1144         __mod_timer(timer, timer->expires, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1145 }
1146 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1147
1148 /**
1149  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1150  * @timer: the timer to be added
1151  * @cpu: the CPU to start it on
1152  *
1153  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1154  */
1155 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1156 {
1157         struct timer_base *new_base, *base;
1158         unsigned long flags;
1159
1160         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1161
1162         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1163
1164         /*
1165          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1166          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1167          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1168          */
1169         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1170         if (base != new_base) {
1171                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1172
1173                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1174                 base = new_base;
1175                 raw_spin_lock(&base->lock);
1176                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1177                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1178         }
1179         forward_timer_base(base);
1180
1181         debug_timer_activate(timer);
1182         internal_add_timer(base, timer);
1183         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1186
1187 /**
1188  * del_timer - deactivate a timer.
1189  * @timer: the timer to be deactivated
1190  *
1191  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1192  * timers.
1193  *
1194  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1195  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1196  * active timer returns 1.)
1197  */
1198 int del_timer(struct timer_list *timer)
1199 {
1200         struct timer_base *base;
1201         unsigned long flags;
1202         int ret = 0;
1203
1204         debug_assert_init(timer);
1205
1206         if (timer_pending(timer)) {
1207                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1208                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1209                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1210         }
1211
1212         return ret;
1213 }
1214 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1215
1216 /**
1217  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1218  * @timer: timer to delete
1219  *
1220  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1221  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1222  */
1223 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1224 {
1225         struct timer_base *base;
1226         unsigned long flags;
1227         int ret = -1;
1228
1229         debug_assert_init(timer);
1230
1231         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1232
1233         if (base->running_timer != timer)
1234                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1235
1236         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1237
1238         return ret;
1239 }
1240 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1241
1242 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1243 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1244 {
1245         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1246 }
1247
1248 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1249 {
1250         spin_lock(&base->expiry_lock);
1251 }
1252
1253 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1254 {
1255         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1260  *
1261  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1262  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reacquire it. That allows
1263  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1264  */
1265 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1266 {
1267         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1268                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1269                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1270         }
1271 }
1272
1273 /*
1274  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1275  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1276  * running.
1277  *
1278  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1279  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1280  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1281  * function.
1282  */
1283 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1284 {
1285         u32 tf;
1286
1287         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1288         if (!(tf & (TIMER_MIGRATING | TIMER_IRQSAFE))) {
1289                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1290
1291                 /*
1292                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1293                  * which is held by the softirq across the timer
1294                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1295                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1296                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1297                  * causes another wait loop.
1298                  */
1299                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1300                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1301                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1302                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1303         }
1304 }
1305 #else
1306 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1307 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1308 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1309 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1310 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1311 #endif
1312
1313 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
1314 /**
1315  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1316  * @timer: the timer to be deactivated
1317  *
1318  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1319  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1320  * CPUs.
1321  *
1322  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1323  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1324  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1325  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1326  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1327  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1328  *
1329  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1330  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1331  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why::
1332  *
1333  *    CPU0                             CPU1
1334  *    ----                             ----
1335  *                                     <SOFTIRQ>
1336  *                                       call_timer_fn();
1337  *                                       base->running_timer = mytimer;
1338  *    spin_lock_irq(somelock);
1339  *                                     <IRQ>
1340  *                                        spin_lock(somelock);
1341  *    del_timer_sync(mytimer);
1342  *    while (base->running_timer == mytimer);
1343  *
1344  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1345  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1346  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1347  *
1348  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1349  */
1350 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1351 {
1352         int ret;
1353
1354 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1355         unsigned long flags;
1356
1357         /*
1358          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1359          * the synchronization rules above.
1360          */
1361         local_irq_save(flags);
1362         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1363         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1364         local_irq_restore(flags);
1365 #endif
1366         /*
1367          * don't use it in hardirq context, because it
1368          * could lead to deadlock.
1369          */
1370         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1371
1372         /*
1373          * Must be able to sleep on PREEMPT_RT because of the slowpath in
1374          * del_timer_wait_running().
1375          */
1376         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE))
1377                 lockdep_assert_preemption_enabled();
1378
1379         do {
1380                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1381
1382                 if (unlikely(ret < 0)) {
1383                         del_timer_wait_running(timer);
1384                         cpu_relax();
1385                 }
1386         } while (ret < 0);
1387
1388         return ret;
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1391 #endif
1392
1393 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1394                           void (*fn)(struct timer_list *),
1395                           unsigned long baseclk)
1396 {
1397         int count = preempt_count();
1398
1399 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1400         /*
1401          * It is permissible to free the timer from inside the
1402          * function that is called from it, this we need to take into
1403          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1404          * warnings as well as problems when looking into
1405          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1406          */
1407         struct lockdep_map lockdep_map;
1408
1409         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1410 #endif
1411         /*
1412          * Couple the lock chain with the lock chain at
1413          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1414          * call here and in del_timer_sync().
1415          */
1416         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1417
1418         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1419         fn(timer);
1420         trace_timer_expire_exit(timer);
1421
1422         lock_map_release(&lockdep_map);
1423
1424         if (count != preempt_count()) {
1425                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1426                           fn, count, preempt_count());
1427                 /*
1428                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1429                  * chance to survive and extract information. If the
1430                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1431                  * than the BUG() we had.
1432                  */
1433                 preempt_count_set(count);
1434         }
1435 }
1436
1437 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1438 {
1439         /*
1440          * This value is required only for tracing. base->clk was
1441          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1442          * is related to the old base->clk value.
1443          */
1444         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1445
1446         while (!hlist_empty(head)) {
1447                 struct timer_list *timer;
1448                 void (*fn)(struct timer_list *);
1449
1450                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1451
1452                 base->running_timer = timer;
1453                 detach_timer(timer, true);
1454
1455                 fn = timer->function;
1456
1457                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1458                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1459                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1460                         base->running_timer = NULL;
1461                         raw_spin_lock(&base->lock);
1462                 } else {
1463                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1464                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1465                         base->running_timer = NULL;
1466                         timer_sync_wait_running(base);
1467                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1468                 }
1469         }
1470 }
1471
1472 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1473                                   struct hlist_head *heads)
1474 {
1475         unsigned long clk = base->clk = base->next_expiry;
1476         struct hlist_head *vec;
1477         int i, levels = 0;
1478         unsigned int idx;
1479
1480         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1481                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1482
1483                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1484                         vec = base->vectors + idx;
1485                         hlist_move_list(vec, heads++);
1486                         levels++;
1487                 }
1488                 /* Is it time to look at the next level? */
1489                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1490                         break;
1491                 /* Shift clock for the next level granularity */
1492                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1493         }
1494         return levels;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1499  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1500  * (@offset) up to @offset + clk.
1501  */
1502 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1503                                unsigned clk)
1504 {
1505         unsigned pos, start = offset + clk;
1506         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1507
1508         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1509         if (pos < end)
1510                 return pos - start;
1511
1512         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1513         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1518  * hold base->lock.
1519  */
1520 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1521 {
1522         unsigned long clk, next, adj;
1523         unsigned lvl, offset = 0;
1524
1525         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1526         clk = base->clk;
1527         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1528                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1529                 unsigned long lvl_clk = clk & LVL_CLK_MASK;
1530
1531                 if (pos >= 0) {
1532                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1533
1534                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1535                         if (time_before(tmp, next))
1536                                 next = tmp;
1537
1538                         /*
1539                          * If the next expiration happens before we reach
1540                          * the next level, no need to check further.
1541                          */
1542                         if (pos <= ((LVL_CLK_DIV - lvl_clk) & LVL_CLK_MASK))
1543                                 break;
1544                 }
1545                 /*
1546                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1547                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1548                  * need to advance it by one because that's going to be the
1549                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1550                  * expiring jiffie. So in case of:
1551                  *
1552                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1553                  *  0    0    0    0    0    0
1554                  *
1555                  * we have to look at all levels @index 0. With
1556                  *
1557                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1558                  *  0    0    0    0    0    2
1559                  *
1560                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1561                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1562                  *
1563                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1564                  * rules apply:
1565                  *
1566                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1567                  *  0    0    0    0    F    2
1568                  *
1569                  * So after looking at LVL0 we get:
1570                  *
1571                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1572                  *  0    0    0    1    0
1573                  *
1574                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1575                  * with the add already, but then we need to propagate further
1576                  * from LVL2 to LVL3.
1577                  *
1578                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1579                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1580                  */
1581                 adj = lvl_clk ? 1 : 0;
1582                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1583                 clk += adj;
1584         }
1585
1586         base->next_expiry_recalc = false;
1587         base->timers_pending = !(next == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1588
1589         return next;
1590 }
1591
1592 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1593 /*
1594  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1595  * event:
1596  */
1597 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1598 {
1599         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1600
1601         /*
1602          * If high resolution timers are enabled
1603          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1604          */
1605         if (expires <= nextevt)
1606                 return expires;
1607
1608         /*
1609          * If the next timer is already expired, return the tick base
1610          * time so the tick is fired immediately.
1611          */
1612         if (nextevt <= basem)
1613                 return basem;
1614
1615         /*
1616          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1617          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1618          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1619          * a ping pong of the nohz stop code.
1620          *
1621          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1622          */
1623         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1624 }
1625
1626 /**
1627  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1628  * @basej:      base time jiffies
1629  * @basem:      base time clock monotonic
1630  *
1631  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1632  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1633  */
1634 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1635 {
1636         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1637         u64 expires = KTIME_MAX;
1638         unsigned long nextevt;
1639
1640         /*
1641          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1642          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1643          */
1644         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1645                 return expires;
1646
1647         raw_spin_lock(&base->lock);
1648         if (base->next_expiry_recalc)
1649                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1650         nextevt = base->next_expiry;
1651
1652         /*
1653          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1654          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1655          * otherwise we might rewind base->clk.
1656          */
1657         if (time_after(basej, base->clk)) {
1658                 if (time_after(nextevt, basej))
1659                         base->clk = basej;
1660                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1661                         base->clk = nextevt;
1662         }
1663
1664         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1665                 expires = basem;
1666                 base->is_idle = false;
1667         } else {
1668                 if (base->timers_pending)
1669                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1670                 /*
1671                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1672                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1673                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1674                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1675                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1676                  */
1677                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC)
1678                         base->is_idle = true;
1679         }
1680         raw_spin_unlock(&base->lock);
1681
1682         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1683 }
1684
1685 /**
1686  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1687  *
1688  * Called with interrupts disabled
1689  */
1690 void timer_clear_idle(void)
1691 {
1692         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1693
1694         /*
1695          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1696          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1697          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1698          * the lock in the exit from idle path.
1699          */
1700         base->is_idle = false;
1701 }
1702 #endif
1703
1704 /**
1705  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1706  * @base: the timer vector to be processed.
1707  */
1708 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1709 {
1710         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1711         int levels;
1712
1713         if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1714                 return;
1715
1716         timer_base_lock_expiry(base);
1717         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1718
1719         while (time_after_eq(jiffies, base->clk) &&
1720                time_after_eq(jiffies, base->next_expiry)) {
1721                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1722                 /*
1723                  * The only possible reason for not finding any expired
1724                  * timer at this clk is that all matching timers have been
1725                  * dequeued.
1726                  */
1727                 WARN_ON_ONCE(!levels && !base->next_expiry_recalc);
1728                 base->clk++;
1729                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1730
1731                 while (levels--)
1732                         expire_timers(base, heads + levels);
1733         }
1734         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1735         timer_base_unlock_expiry(base);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1740  */
1741 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1742 {
1743         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1744
1745         __run_timers(base);
1746         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1747                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1752  */
1753 static void run_local_timers(void)
1754 {
1755         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1756
1757         hrtimer_run_queues();
1758         /* Raise the softirq only if required. */
1759         if (time_before(jiffies, base->next_expiry)) {
1760                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1761                         return;
1762                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1763                 base++;
1764                 if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1765                         return;
1766         }
1767         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1772  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1773  */
1774 void update_process_times(int user_tick)
1775 {
1776         struct task_struct *p = current;
1777
1778         PRANDOM_ADD_NOISE(jiffies, user_tick, p, 0);
1779
1780         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1781         account_process_tick(p, user_tick);
1782         run_local_timers();
1783         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1784 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1785         if (in_irq())
1786                 irq_work_tick();
1787 #endif
1788         scheduler_tick();
1789         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1790                 run_posix_cpu_timers();
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1795  * the target task on the stack as well.
1796  */
1797 struct process_timer {
1798         struct timer_list timer;
1799         struct task_struct *task;
1800 };
1801
1802 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1803 {
1804         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1805
1806         wake_up_process(timeout->task);
1807 }
1808
1809 /**
1810  * schedule_timeout - sleep until timeout
1811  * @timeout: timeout value in jiffies
1812  *
1813  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have elapsed.
1814  * The function behavior depends on the current task state
1815  * (see also set_current_state() description):
1816  *
1817  * %TASK_RUNNING - the scheduler is called, but the task does not sleep
1818  * at all. That happens because sched_submit_work() does nothing for
1819  * tasks in %TASK_RUNNING state.
1820  *
1821  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1822  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1823  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1824  *
1825  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1826  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1827  * up.
1828  *
1829  * The current task state is guaranteed to be %TASK_RUNNING when this
1830  * routine returns.
1831  *
1832  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1833  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1834  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1835  *
1836  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1837  * jiffies will be returned. In all cases the return value is guaranteed
1838  * to be non-negative.
1839  */
1840 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1841 {
1842         struct process_timer timer;
1843         unsigned long expire;
1844
1845         switch (timeout)
1846         {
1847         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1848                 /*
1849                  * These two special cases are useful to be comfortable
1850                  * in the caller. Nothing more. We could take
1851                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1852                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1853                  * the caller to do everything it want with the retval.
1854                  */
1855                 schedule();
1856                 goto out;
1857         default:
1858                 /*
1859                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1860                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1861                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1862                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1863                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1864                  */
1865                 if (timeout < 0) {
1866                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1867                                 "value %lx\n", timeout);
1868                         dump_stack();
1869                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1870                         goto out;
1871                 }
1872         }
1873
1874         expire = timeout + jiffies;
1875
1876         timer.task = current;
1877         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1878         __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1879         schedule();
1880         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1881
1882         /* Remove the timer from the object tracker */
1883         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1884
1885         timeout = expire - jiffies;
1886
1887  out:
1888         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1891
1892 /*
1893  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1894  * schedule() unconditionally.
1895  */
1896 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1897 {
1898         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1899         return schedule_timeout(timeout);
1900 }
1901 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1902
1903 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1904 {
1905         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1906         return schedule_timeout(timeout);
1907 }
1908 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1909
1910 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1911 {
1912         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1913         return schedule_timeout(timeout);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1916
1917 /*
1918  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1919  * to load average.
1920  */
1921 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1922 {
1923         __set_current_state(TASK_IDLE);
1924         return schedule_timeout(timeout);
1925 }
1926 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1927
1928 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1929 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1930 {
1931         struct timer_list *timer;
1932         int cpu = new_base->cpu;
1933
1934         while (!hlist_empty(head)) {
1935                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1936                 detach_timer(timer, false);
1937                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1938                 internal_add_timer(new_base, timer);
1939         }
1940 }
1941
1942 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1943 {
1944         struct timer_base *base;
1945         int b;
1946
1947         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1948                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1949                 base->clk = jiffies;
1950                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1951                 base->timers_pending = false;
1952                 base->is_idle = false;
1953         }
1954         return 0;
1955 }
1956
1957 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
1958 {
1959         struct timer_base *old_base;
1960         struct timer_base *new_base;
1961         int b, i;
1962
1963         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1964
1965         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1966                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1967                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1968                 /*
1969                  * The caller is globally serialized and nobody else
1970                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1971                  */
1972                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
1973                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1974
1975                 /*
1976                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
1977                  * before moving the timers over.
1978                  */
1979                 forward_timer_base(new_base);
1980
1981                 BUG_ON(old_base->running_timer);
1982
1983                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
1984                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
1985
1986                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1987                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
1988                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
1989         }
1990         return 0;
1991 }
1992
1993 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1994
1995 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
1996 {
1997         struct timer_base *base;
1998         int i;
1999
2000         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2001                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2002                 base->cpu = cpu;
2003                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2004                 base->clk = jiffies;
2005                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
2006                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2007         }
2008 }
2009
2010 static void __init init_timer_cpus(void)
2011 {
2012         int cpu;
2013
2014         for_each_possible_cpu(cpu)
2015                 init_timer_cpu(cpu);
2016 }
2017
2018 void __init init_timers(void)
2019 {
2020         init_timer_cpus();
2021         posix_cputimers_init_work();
2022         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2023 }
2024
2025 /**
2026  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2027  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2028  */
2029 void msleep(unsigned int msecs)
2030 {
2031         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2032
2033         while (timeout)
2034                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2035 }
2036
2037 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2038
2039 /**
2040  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2041  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2042  */
2043 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2044 {
2045         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2046
2047         while (timeout && !signal_pending(current))
2048                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2049         return jiffies_to_msecs(timeout);
2050 }
2051
2052 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2053
2054 /**
2055  * usleep_range - Sleep for an approximate time
2056  * @min: Minimum time in usecs to sleep
2057  * @max: Maximum time in usecs to sleep
2058  *
2059  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2060  * usleep_range() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2061  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2062  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2063  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2064  */
2065 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
2066 {
2067         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2068         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2069
2070         for (;;) {
2071                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2072                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2073                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2074                         break;
2075         }
2076 }
2077 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);