Merge tag 'hyperv-next-signed-20220528' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 #include <linux/sysctl.h>
48
49 #include <linux/uaccess.h>
50 #include <asm/unistd.h>
51 #include <asm/div64.h>
52 #include <asm/timex.h>
53 #include <asm/io.h>
54
55 #include "tick-internal.h"
56
57 #define CREATE_TRACE_POINTS
58 #include <trace/events/timer.h>
59
60 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
61
62 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
63
64 /*
65  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
66  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
67  * level has a different granularity.
68  *
69  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
70  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
71  *
72  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
73  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
74  * therefor the granularity becomes.
75  *
76  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
77  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
78  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
79  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
80  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
81  * levels provide implicit batching.
82  *
83  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
84  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
85  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
86  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
87  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
88  *
89  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
90  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
91  * which has HZ granularity.
92  *
93  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
94  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
95  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
96  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
97  * be an issue.
98  *
99  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
100  * array size and granularity.
101  *
102  * This results in the following granularity and range levels:
103  *
104  * HZ 1000 steps
105  * Level Offset  Granularity            Range
106  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
107  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
108  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
109  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
110  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
111  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
112  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
113  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
114  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
115  *
116  * HZ  300
117  * Level Offset  Granularity            Range
118  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
119  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
120  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
121  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
122  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
123  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
124  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
125  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
126  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
127  *
128  * HZ  250
129  * Level Offset  Granularity            Range
130  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
131  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
132  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
133  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
134  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
135  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
136  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
137  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
138  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
139  *
140  * HZ  100
141  * Level Offset  Granularity            Range
142  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
143  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
144  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
145  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
146  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
147  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
148  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
149  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
150  */
151
152 /* Clock divisor for the next level */
153 #define LVL_CLK_SHIFT   3
154 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
155 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
156 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
157 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
158
159 /*
160  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
161  * time. We start from the last possible delta of the previous level
162  * so that we can later add an extra LVL_GRAN(n) to n (see calc_index()).
163  */
164 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
165
166 /* Size of each clock level */
167 #define LVL_BITS        6
168 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
169 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
170 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
171
172 /* Level depth */
173 #if HZ > 100
174 # define LVL_DEPTH      9
175 # else
176 # define LVL_DEPTH      8
177 #endif
178
179 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
180 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
181 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
182
183 /*
184  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
185  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
186  */
187 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
188
189 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
190 # define NR_BASES       2
191 # define BASE_STD       0
192 # define BASE_DEF       1
193 #else
194 # define NR_BASES       1
195 # define BASE_STD       0
196 # define BASE_DEF       0
197 #endif
198
199 struct timer_base {
200         raw_spinlock_t          lock;
201         struct timer_list       *running_timer;
202 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
203         spinlock_t              expiry_lock;
204         atomic_t                timer_waiters;
205 #endif
206         unsigned long           clk;
207         unsigned long           next_expiry;
208         unsigned int            cpu;
209         bool                    next_expiry_recalc;
210         bool                    is_idle;
211         bool                    timers_pending;
212         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
213         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
214 } ____cacheline_aligned;
215
216 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
217
218 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
219
220 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_nohz_active);
221 static DEFINE_MUTEX(timer_keys_mutex);
222
223 static void timer_update_keys(struct work_struct *work);
224 static DECLARE_WORK(timer_update_work, timer_update_keys);
225
226 #ifdef CONFIG_SMP
227 static unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
228
229 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_migration_enabled);
230
231 static void timers_update_migration(void)
232 {
233         if (sysctl_timer_migration && tick_nohz_active)
234                 static_branch_enable(&timers_migration_enabled);
235         else
236                 static_branch_disable(&timers_migration_enabled);
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SYSCTL
240 static int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
241                             void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
242 {
243         int ret;
244
245         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
246         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
247         if (!ret && write)
248                 timers_update_migration();
249         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
250         return ret;
251 }
252
253 static struct ctl_table timer_sysctl[] = {
254         {
255                 .procname       = "timer_migration",
256                 .data           = &sysctl_timer_migration,
257                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
258                 .mode           = 0644,
259                 .proc_handler   = timer_migration_handler,
260                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
261                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
262         },
263         {}
264 };
265
266 static int __init timer_sysctl_init(void)
267 {
268         register_sysctl("kernel", timer_sysctl);
269         return 0;
270 }
271 device_initcall(timer_sysctl_init);
272 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
273 #else /* CONFIG_SMP */
274 static inline void timers_update_migration(void) { }
275 #endif /* !CONFIG_SMP */
276
277 static void timer_update_keys(struct work_struct *work)
278 {
279         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
280         timers_update_migration();
281         static_branch_enable(&timers_nohz_active);
282         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
283 }
284
285 void timers_update_nohz(void)
286 {
287         schedule_work(&timer_update_work);
288 }
289
290 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
291 {
292         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
293 }
294 #else
295 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
296 #endif /* NO_HZ_COMMON */
297
298 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
299                 bool force_up)
300 {
301         int rem;
302         unsigned long original = j;
303
304         /*
305          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
306          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
307          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
308          * already did this.
309          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
310          * extra offset again.
311          */
312         j += cpu * 3;
313
314         rem = j % HZ;
315
316         /*
317          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
318          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
319          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
320          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
321          * But never round down if @force_up is set.
322          */
323         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
324                 j = j - rem;
325         else /* round up */
326                 j = j - rem + HZ;
327
328         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
329         j -= cpu * 3;
330
331         /*
332          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
333          * unmodified value.
334          */
335         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
336 }
337
338 /**
339  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
340  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
341  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
342  *
343  * __round_jiffies() rounds an absolute time 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(unsigned long j, int cpu)
359 {
360         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
361 }
362 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
363
364 /**
365  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
366  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
367  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
368  *
369  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
370  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
371  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
372  * they fire approximately every X seconds.
373  *
374  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
375  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
376  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
377  *
378  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
379  * processors firing at the exact same time, which could lead
380  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
381  *
382  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
383  */
384 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
385 {
386         unsigned long j0 = jiffies;
387
388         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
389         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
390 }
391 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
392
393 /**
394  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
395  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
396  *
397  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
398  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
399  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
400  * they fire approximately every X seconds.
401  *
402  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
403  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
404  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
405  *
406  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
407  */
408 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
409 {
410         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
411 }
412 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
413
414 /**
415  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
416  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
417  *
418  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
419  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
420  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
421  * they fire approximately every X seconds.
422  *
423  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
424  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
425  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
426  *
427  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
428  */
429 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
430 {
431         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
432 }
433 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
434
435 /**
436  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
437  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
438  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
439  *
440  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
441  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
442  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
443  * early.
444  */
445 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
446 {
447         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
450
451 /**
452  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
453  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
454  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
455  *
456  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
457  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
458  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
459  * early.
460  */
461 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
462 {
463         unsigned long j0 = jiffies;
464
465         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
466         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
467 }
468 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
469
470 /**
471  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
472  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
473  *
474  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
475  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
476  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
477  * early.
478  */
479 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
480 {
481         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
482 }
483 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
484
485 /**
486  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
487  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
488  *
489  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
490  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
491  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
492  * early.
493  */
494 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
495 {
496         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
499
500
501 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
502 {
503         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
504 }
505
506 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
507 {
508         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
509                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
510 }
511
512 /*
513  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
514  * time.
515  */
516 static inline unsigned calc_index(unsigned long expires, unsigned lvl,
517                                   unsigned long *bucket_expiry)
518 {
519
520         /*
521          * The timer wheel has to guarantee that a timer does not fire
522          * early. Early expiry can happen due to:
523          * - Timer is armed at the edge of a tick
524          * - Truncation of the expiry time in the outer wheel levels
525          *
526          * Round up with level granularity to prevent this.
527          */
528         expires = (expires >> LVL_SHIFT(lvl)) + 1;
529         *bucket_expiry = expires << LVL_SHIFT(lvl);
530         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
531 }
532
533 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk,
534                             unsigned long *bucket_expiry)
535 {
536         unsigned long delta = expires - clk;
537         unsigned int idx;
538
539         if (delta < LVL_START(1)) {
540                 idx = calc_index(expires, 0, bucket_expiry);
541         } else if (delta < LVL_START(2)) {
542                 idx = calc_index(expires, 1, bucket_expiry);
543         } else if (delta < LVL_START(3)) {
544                 idx = calc_index(expires, 2, bucket_expiry);
545         } else if (delta < LVL_START(4)) {
546                 idx = calc_index(expires, 3, bucket_expiry);
547         } else if (delta < LVL_START(5)) {
548                 idx = calc_index(expires, 4, bucket_expiry);
549         } else if (delta < LVL_START(6)) {
550                 idx = calc_index(expires, 5, bucket_expiry);
551         } else if (delta < LVL_START(7)) {
552                 idx = calc_index(expires, 6, bucket_expiry);
553         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
554                 idx = calc_index(expires, 7, bucket_expiry);
555         } else if ((long) delta < 0) {
556                 idx = clk & LVL_MASK;
557                 *bucket_expiry = clk;
558         } else {
559                 /*
560                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
561                  * capacity limit of the wheel.
562                  */
563                 if (delta >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
564                         expires = clk + WHEEL_TIMEOUT_MAX;
565
566                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1, bucket_expiry);
567         }
568         return idx;
569 }
570
571 static void
572 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
573 {
574         if (!is_timers_nohz_active())
575                 return;
576
577         /*
578          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
579          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
580          */
581         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
582                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
583                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
584                 return;
585         }
586
587         /*
588          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
589          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
590          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
591          */
592         if (base->is_idle)
593                 wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
594 }
595
596 /*
597  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
598  * the bitmap, store the index in the timer flags then wake up
599  * the target CPU if needed.
600  */
601 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
602                           unsigned int idx, unsigned long bucket_expiry)
603 {
604
605         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
606         __set_bit(idx, base->pending_map);
607         timer_set_idx(timer, idx);
608
609         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
610
611         /*
612          * Check whether this is the new first expiring timer. The
613          * effective expiry time of the timer is required here
614          * (bucket_expiry) instead of timer->expires.
615          */
616         if (time_before(bucket_expiry, base->next_expiry)) {
617                 /*
618                  * Set the next expiry time and kick the CPU so it
619                  * can reevaluate the wheel:
620                  */
621                 base->next_expiry = bucket_expiry;
622                 base->timers_pending = true;
623                 base->next_expiry_recalc = false;
624                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
625         }
626 }
627
628 static void internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
629 {
630         unsigned long bucket_expiry;
631         unsigned int idx;
632
633         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk, &bucket_expiry);
634         enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
635 }
636
637 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
638
639 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
640
641 struct timer_hint {
642         void    (*function)(struct timer_list *t);
643         long    offset;
644 };
645
646 #define TIMER_HINT(fn, container, timr, hintfn)                 \
647         {                                                       \
648                 .function = fn,                                 \
649                 .offset   = offsetof(container, hintfn) -       \
650                             offsetof(container, timr)           \
651         }
652
653 static const struct timer_hint timer_hints[] = {
654         TIMER_HINT(delayed_work_timer_fn,
655                    struct delayed_work, timer, work.func),
656         TIMER_HINT(kthread_delayed_work_timer_fn,
657                    struct kthread_delayed_work, timer, work.func),
658 };
659
660 static void *timer_debug_hint(void *addr)
661 {
662         struct timer_list *timer = addr;
663         int i;
664
665         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(timer_hints); i++) {
666                 if (timer_hints[i].function == timer->function) {
667                         void (**fn)(void) = addr + timer_hints[i].offset;
668
669                         return *fn;
670                 }
671         }
672
673         return timer->function;
674 }
675
676 static bool timer_is_static_object(void *addr)
677 {
678         struct timer_list *timer = addr;
679
680         return (timer->entry.pprev == NULL &&
681                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
682 }
683
684 /*
685  * fixup_init is called when:
686  * - an active object is initialized
687  */
688 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
689 {
690         struct timer_list *timer = addr;
691
692         switch (state) {
693         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
694                 del_timer_sync(timer);
695                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
696                 return true;
697         default:
698                 return false;
699         }
700 }
701
702 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
703 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
704 {
705         WARN_ON(1);
706 }
707
708 /*
709  * fixup_activate is called when:
710  * - an active object is activated
711  * - an unknown non-static object is activated
712  */
713 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
714 {
715         struct timer_list *timer = addr;
716
717         switch (state) {
718         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
719                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
720                 return true;
721
722         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
723                 WARN_ON(1);
724                 fallthrough;
725         default:
726                 return false;
727         }
728 }
729
730 /*
731  * fixup_free is called when:
732  * - an active object is freed
733  */
734 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
735 {
736         struct timer_list *timer = addr;
737
738         switch (state) {
739         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
740                 del_timer_sync(timer);
741                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
742                 return true;
743         default:
744                 return false;
745         }
746 }
747
748 /*
749  * fixup_assert_init is called when:
750  * - an untracked/uninit-ed object is found
751  */
752 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
753 {
754         struct timer_list *timer = addr;
755
756         switch (state) {
757         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
758                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
759                 return true;
760         default:
761                 return false;
762         }
763 }
764
765 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
766         .name                   = "timer_list",
767         .debug_hint             = timer_debug_hint,
768         .is_static_object       = timer_is_static_object,
769         .fixup_init             = timer_fixup_init,
770         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
771         .fixup_free             = timer_fixup_free,
772         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
773 };
774
775 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
776 {
777         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
778 }
779
780 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
781 {
782         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
783 }
784
785 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
786 {
787         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
788 }
789
790 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
791 {
792         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
793 }
794
795 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
796                           void (*func)(struct timer_list *),
797                           unsigned int flags,
798                           const char *name, struct lock_class_key *key);
799
800 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
801                              void (*func)(struct timer_list *),
802                              unsigned int flags,
803                              const char *name, struct lock_class_key *key)
804 {
805         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
806         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
807 }
808 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
809
810 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
811 {
812         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
813 }
814 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
815
816 #else
817 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
818 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
819 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
820 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
821 #endif
822
823 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
824 {
825         debug_timer_init(timer);
826         trace_timer_init(timer);
827 }
828
829 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
830 {
831         debug_timer_deactivate(timer);
832         trace_timer_cancel(timer);
833 }
834
835 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
836 {
837         debug_timer_assert_init(timer);
838 }
839
840 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
841                           void (*func)(struct timer_list *),
842                           unsigned int flags,
843                           const char *name, struct lock_class_key *key)
844 {
845         timer->entry.pprev = NULL;
846         timer->function = func;
847         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~TIMER_INIT_FLAGS))
848                 flags &= TIMER_INIT_FLAGS;
849         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
850         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
851 }
852
853 /**
854  * init_timer_key - initialize a timer
855  * @timer: the timer to be initialized
856  * @func: timer callback function
857  * @flags: timer flags
858  * @name: name of the timer
859  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
860  *       sync lock dependencies
861  *
862  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
863  * other timer functions.
864  */
865 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
866                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
867                     const char *name, struct lock_class_key *key)
868 {
869         debug_init(timer);
870         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
871 }
872 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
873
874 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
875 {
876         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
877
878         debug_deactivate(timer);
879
880         __hlist_del(entry);
881         if (clear_pending)
882                 entry->pprev = NULL;
883         entry->next = LIST_POISON2;
884 }
885
886 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
887                              bool clear_pending)
888 {
889         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
890
891         if (!timer_pending(timer))
892                 return 0;
893
894         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx)) {
895                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
896                 base->next_expiry_recalc = true;
897         }
898
899         detach_timer(timer, clear_pending);
900         return 1;
901 }
902
903 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
904 {
905         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
906
907         /*
908          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
909          * to use the deferrable base.
910          */
911         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
912                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
913         return base;
914 }
915
916 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
917 {
918         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
919
920         /*
921          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
922          * to use the deferrable base.
923          */
924         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
925                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
926         return base;
927 }
928
929 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
930 {
931         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
932 }
933
934 static inline struct timer_base *
935 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
936 {
937 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
938         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
939             !(tflags & TIMER_PINNED))
940                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
941 #endif
942         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
943 }
944
945 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
946 {
947         unsigned long jnow = READ_ONCE(jiffies);
948
949         /*
950          * No need to forward if we are close enough below jiffies.
951          * Also while executing timers, base->clk is 1 offset ahead
952          * of jiffies to avoid endless requeuing to current jiffies.
953          */
954         if ((long)(jnow - base->clk) < 1)
955                 return;
956
957         /*
958          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
959          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
960          */
961         if (time_after(base->next_expiry, jnow)) {
962                 base->clk = jnow;
963         } else {
964                 if (WARN_ON_ONCE(time_before(base->next_expiry, base->clk)))
965                         return;
966                 base->clk = base->next_expiry;
967         }
968 }
969
970
971 /*
972  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
973  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
974  * is locked too.
975  *
976  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
977  * be found in the base->vectors array.
978  *
979  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
980  * to wait until the migration is done.
981  */
982 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
983                                           unsigned long *flags)
984         __acquires(timer->base->lock)
985 {
986         for (;;) {
987                 struct timer_base *base;
988                 u32 tf;
989
990                 /*
991                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
992                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
993                  * and spin_lock().
994                  */
995                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
996
997                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
998                         base = get_timer_base(tf);
999                         raw_spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
1000                         if (timer->flags == tf)
1001                                 return base;
1002                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
1003                 }
1004                 cpu_relax();
1005         }
1006 }
1007
1008 #define MOD_TIMER_PENDING_ONLY          0x01
1009 #define MOD_TIMER_REDUCE                0x02
1010 #define MOD_TIMER_NOTPENDING            0x04
1011
1012 static inline int
1013 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, unsigned int options)
1014 {
1015         unsigned long clk = 0, flags, bucket_expiry;
1016         struct timer_base *base, *new_base;
1017         unsigned int idx = UINT_MAX;
1018         int ret = 0;
1019
1020         BUG_ON(!timer->function);
1021
1022         /*
1023          * This is a common optimization triggered by the networking code - if
1024          * the timer is re-modified to have the same timeout or ends up in the
1025          * same array bucket then just return:
1026          */
1027         if (!(options & MOD_TIMER_NOTPENDING) && timer_pending(timer)) {
1028                 /*
1029                  * The downside of this optimization is that it can result in
1030                  * larger granularity than you would get from adding a new
1031                  * timer with this expiry.
1032                  */
1033                 long diff = timer->expires - expires;
1034
1035                 if (!diff)
1036                         return 1;
1037                 if (options & MOD_TIMER_REDUCE && diff <= 0)
1038                         return 1;
1039
1040                 /*
1041                  * We lock timer base and calculate the bucket index right
1042                  * here. If the timer ends up in the same bucket, then we
1043                  * just update the expiry time and avoid the whole
1044                  * dequeue/enqueue dance.
1045                  */
1046                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1047                 forward_timer_base(base);
1048
1049                 if (timer_pending(timer) && (options & MOD_TIMER_REDUCE) &&
1050                     time_before_eq(timer->expires, expires)) {
1051                         ret = 1;
1052                         goto out_unlock;
1053                 }
1054
1055                 clk = base->clk;
1056                 idx = calc_wheel_index(expires, clk, &bucket_expiry);
1057
1058                 /*
1059                  * Retrieve and compare the array index of the pending
1060                  * timer. If it matches set the expiry to the new value so a
1061                  * subsequent call will exit in the expires check above.
1062                  */
1063                 if (idx == timer_get_idx(timer)) {
1064                         if (!(options & MOD_TIMER_REDUCE))
1065                                 timer->expires = expires;
1066                         else if (time_after(timer->expires, expires))
1067                                 timer->expires = expires;
1068                         ret = 1;
1069                         goto out_unlock;
1070                 }
1071         } else {
1072                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1073                 forward_timer_base(base);
1074         }
1075
1076         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
1077         if (!ret && (options & MOD_TIMER_PENDING_ONLY))
1078                 goto out_unlock;
1079
1080         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
1081
1082         if (base != new_base) {
1083                 /*
1084                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
1085                  * However we can't change timer's base while it is running,
1086                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
1087                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
1088                  * timer is serialized wrt itself.
1089                  */
1090                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
1091                         /* See the comment in lock_timer_base() */
1092                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1093
1094                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1095                         base = new_base;
1096                         raw_spin_lock(&base->lock);
1097                         WRITE_ONCE(timer->flags,
1098                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
1099                         forward_timer_base(base);
1100                 }
1101         }
1102
1103         debug_timer_activate(timer);
1104
1105         timer->expires = expires;
1106         /*
1107          * If 'idx' was calculated above and the base time did not advance
1108          * between calculating 'idx' and possibly switching the base, only
1109          * enqueue_timer() is required. Otherwise we need to (re)calculate
1110          * the wheel index via internal_add_timer().
1111          */
1112         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk)
1113                 enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
1114         else
1115                 internal_add_timer(base, timer);
1116
1117 out_unlock:
1118         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1119
1120         return ret;
1121 }
1122
1123 /**
1124  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
1125  * @timer: the pending timer to be modified
1126  * @expires: new timeout in jiffies
1127  *
1128  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
1129  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
1130  *
1131  * It is useful for unserialized use of timers.
1132  */
1133 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1134 {
1135         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1138
1139 /**
1140  * mod_timer - modify a timer's timeout
1141  * @timer: the timer to be modified
1142  * @expires: new timeout in jiffies
1143  *
1144  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
1145  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
1146  *
1147  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1148  *
1149  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1150  *
1151  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1152  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1153  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1154  *
1155  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
1156  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
1157  * active timer returns 1.)
1158  */
1159 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1160 {
1161         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1162 }
1163 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1164
1165 /**
1166  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1167  * @timer:      The timer to be modified
1168  * @expires:    New timeout in jiffies
1169  *
1170  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1171  * modify a running timer if that would reduce the expiration time (it will
1172  * start a timer that isn't running).
1173  */
1174 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1175 {
1176         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1177 }
1178 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1179
1180 /**
1181  * add_timer - start a timer
1182  * @timer: the timer to be added
1183  *
1184  * The kernel will do a ->function(@timer) callback from the
1185  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1186  * current time is 'jiffies'.
1187  *
1188  * The timer's ->expires, ->function fields must be set prior calling this
1189  * function.
1190  *
1191  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1192  * timer tick.
1193  */
1194 void add_timer(struct timer_list *timer)
1195 {
1196         BUG_ON(timer_pending(timer));
1197         __mod_timer(timer, timer->expires, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1200
1201 /**
1202  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1203  * @timer: the timer to be added
1204  * @cpu: the CPU to start it on
1205  *
1206  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1207  */
1208 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1209 {
1210         struct timer_base *new_base, *base;
1211         unsigned long flags;
1212
1213         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1214
1215         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1216
1217         /*
1218          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1219          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1220          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1221          */
1222         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1223         if (base != new_base) {
1224                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1225
1226                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1227                 base = new_base;
1228                 raw_spin_lock(&base->lock);
1229                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1230                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1231         }
1232         forward_timer_base(base);
1233
1234         debug_timer_activate(timer);
1235         internal_add_timer(base, timer);
1236         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1237 }
1238 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1239
1240 /**
1241  * del_timer - deactivate a timer.
1242  * @timer: the timer to be deactivated
1243  *
1244  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1245  * timers.
1246  *
1247  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1248  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1249  * active timer returns 1.)
1250  */
1251 int del_timer(struct timer_list *timer)
1252 {
1253         struct timer_base *base;
1254         unsigned long flags;
1255         int ret = 0;
1256
1257         debug_assert_init(timer);
1258
1259         if (timer_pending(timer)) {
1260                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1261                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1262                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1263         }
1264
1265         return ret;
1266 }
1267 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1268
1269 /**
1270  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1271  * @timer: timer to delete
1272  *
1273  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1274  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1275  */
1276 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1277 {
1278         struct timer_base *base;
1279         unsigned long flags;
1280         int ret = -1;
1281
1282         debug_assert_init(timer);
1283
1284         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1285
1286         if (base->running_timer != timer)
1287                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1288
1289         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1290
1291         return ret;
1292 }
1293 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1294
1295 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1296 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1297 {
1298         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1299 }
1300
1301 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1302 {
1303         spin_lock(&base->expiry_lock);
1304 }
1305
1306 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1307 {
1308         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1309 }
1310
1311 /*
1312  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1313  *
1314  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1315  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reacquire it. That allows
1316  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1317  */
1318 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1319 {
1320         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1321                 raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1322                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1323                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1324                 raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1325         }
1326 }
1327
1328 /*
1329  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1330  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1331  * running.
1332  *
1333  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1334  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1335  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1336  * function.
1337  */
1338 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1339 {
1340         u32 tf;
1341
1342         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1343         if (!(tf & (TIMER_MIGRATING | TIMER_IRQSAFE))) {
1344                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1345
1346                 /*
1347                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1348                  * which is held by the softirq across the timer
1349                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1350                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1351                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1352                  * causes another wait loop.
1353                  */
1354                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1355                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1356                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1357                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1358         }
1359 }
1360 #else
1361 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1362 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1363 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1364 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1365 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1366 #endif
1367
1368 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
1369 /**
1370  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1371  * @timer: the timer to be deactivated
1372  *
1373  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1374  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1375  * CPUs.
1376  *
1377  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1378  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1379  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1380  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1381  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1382  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1383  *
1384  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1385  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1386  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why::
1387  *
1388  *    CPU0                             CPU1
1389  *    ----                             ----
1390  *                                     <SOFTIRQ>
1391  *                                       call_timer_fn();
1392  *                                       base->running_timer = mytimer;
1393  *    spin_lock_irq(somelock);
1394  *                                     <IRQ>
1395  *                                        spin_lock(somelock);
1396  *    del_timer_sync(mytimer);
1397  *    while (base->running_timer == mytimer);
1398  *
1399  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1400  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1401  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1402  *
1403  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1404  */
1405 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1406 {
1407         int ret;
1408
1409 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1410         unsigned long flags;
1411
1412         /*
1413          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1414          * the synchronization rules above.
1415          */
1416         local_irq_save(flags);
1417         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1418         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1419         local_irq_restore(flags);
1420 #endif
1421         /*
1422          * don't use it in hardirq context, because it
1423          * could lead to deadlock.
1424          */
1425         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1426
1427         /*
1428          * Must be able to sleep on PREEMPT_RT because of the slowpath in
1429          * del_timer_wait_running().
1430          */
1431         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE))
1432                 lockdep_assert_preemption_enabled();
1433
1434         do {
1435                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1436
1437                 if (unlikely(ret < 0)) {
1438                         del_timer_wait_running(timer);
1439                         cpu_relax();
1440                 }
1441         } while (ret < 0);
1442
1443         return ret;
1444 }
1445 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1446 #endif
1447
1448 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1449                           void (*fn)(struct timer_list *),
1450                           unsigned long baseclk)
1451 {
1452         int count = preempt_count();
1453
1454 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1455         /*
1456          * It is permissible to free the timer from inside the
1457          * function that is called from it, this we need to take into
1458          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1459          * warnings as well as problems when looking into
1460          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1461          */
1462         struct lockdep_map lockdep_map;
1463
1464         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1465 #endif
1466         /*
1467          * Couple the lock chain with the lock chain at
1468          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1469          * call here and in del_timer_sync().
1470          */
1471         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1472
1473         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1474         fn(timer);
1475         trace_timer_expire_exit(timer);
1476
1477         lock_map_release(&lockdep_map);
1478
1479         if (count != preempt_count()) {
1480                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1481                           fn, count, preempt_count());
1482                 /*
1483                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1484                  * chance to survive and extract information. If the
1485                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1486                  * than the BUG() we had.
1487                  */
1488                 preempt_count_set(count);
1489         }
1490 }
1491
1492 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1493 {
1494         /*
1495          * This value is required only for tracing. base->clk was
1496          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1497          * is related to the old base->clk value.
1498          */
1499         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1500
1501         while (!hlist_empty(head)) {
1502                 struct timer_list *timer;
1503                 void (*fn)(struct timer_list *);
1504
1505                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1506
1507                 base->running_timer = timer;
1508                 detach_timer(timer, true);
1509
1510                 fn = timer->function;
1511
1512                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1513                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1514                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1515                         raw_spin_lock(&base->lock);
1516                         base->running_timer = NULL;
1517                 } else {
1518                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1519                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1520                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1521                         base->running_timer = NULL;
1522                         timer_sync_wait_running(base);
1523                 }
1524         }
1525 }
1526
1527 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1528                                   struct hlist_head *heads)
1529 {
1530         unsigned long clk = base->clk = base->next_expiry;
1531         struct hlist_head *vec;
1532         int i, levels = 0;
1533         unsigned int idx;
1534
1535         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1536                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1537
1538                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1539                         vec = base->vectors + idx;
1540                         hlist_move_list(vec, heads++);
1541                         levels++;
1542                 }
1543                 /* Is it time to look at the next level? */
1544                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1545                         break;
1546                 /* Shift clock for the next level granularity */
1547                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1548         }
1549         return levels;
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1554  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1555  * (@offset) up to @offset + clk.
1556  */
1557 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1558                                unsigned clk)
1559 {
1560         unsigned pos, start = offset + clk;
1561         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1562
1563         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1564         if (pos < end)
1565                 return pos - start;
1566
1567         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1568         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1573  * hold base->lock.
1574  */
1575 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1576 {
1577         unsigned long clk, next, adj;
1578         unsigned lvl, offset = 0;
1579
1580         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1581         clk = base->clk;
1582         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1583                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1584                 unsigned long lvl_clk = clk & LVL_CLK_MASK;
1585
1586                 if (pos >= 0) {
1587                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1588
1589                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1590                         if (time_before(tmp, next))
1591                                 next = tmp;
1592
1593                         /*
1594                          * If the next expiration happens before we reach
1595                          * the next level, no need to check further.
1596                          */
1597                         if (pos <= ((LVL_CLK_DIV - lvl_clk) & LVL_CLK_MASK))
1598                                 break;
1599                 }
1600                 /*
1601                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1602                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1603                  * need to advance it by one because that's going to be the
1604                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1605                  * expiring jiffie. So in case of:
1606                  *
1607                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1608                  *  0    0    0    0    0    0
1609                  *
1610                  * we have to look at all levels @index 0. With
1611                  *
1612                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1613                  *  0    0    0    0    0    2
1614                  *
1615                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1616                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1617                  *
1618                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1619                  * rules apply:
1620                  *
1621                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1622                  *  0    0    0    0    F    2
1623                  *
1624                  * So after looking at LVL0 we get:
1625                  *
1626                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1627                  *  0    0    0    1    0
1628                  *
1629                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1630                  * with the add already, but then we need to propagate further
1631                  * from LVL2 to LVL3.
1632                  *
1633                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1634                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1635                  */
1636                 adj = lvl_clk ? 1 : 0;
1637                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1638                 clk += adj;
1639         }
1640
1641         base->next_expiry_recalc = false;
1642         base->timers_pending = !(next == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1643
1644         return next;
1645 }
1646
1647 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1648 /*
1649  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1650  * event:
1651  */
1652 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1653 {
1654         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1655
1656         /*
1657          * If high resolution timers are enabled
1658          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1659          */
1660         if (expires <= nextevt)
1661                 return expires;
1662
1663         /*
1664          * If the next timer is already expired, return the tick base
1665          * time so the tick is fired immediately.
1666          */
1667         if (nextevt <= basem)
1668                 return basem;
1669
1670         /*
1671          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1672          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1673          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1674          * a ping pong of the nohz stop code.
1675          *
1676          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1677          */
1678         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1679 }
1680
1681 /**
1682  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1683  * @basej:      base time jiffies
1684  * @basem:      base time clock monotonic
1685  *
1686  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1687  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1688  */
1689 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1690 {
1691         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1692         u64 expires = KTIME_MAX;
1693         unsigned long nextevt;
1694
1695         /*
1696          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1697          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1698          */
1699         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1700                 return expires;
1701
1702         raw_spin_lock(&base->lock);
1703         if (base->next_expiry_recalc)
1704                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1705         nextevt = base->next_expiry;
1706
1707         /*
1708          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1709          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1710          * otherwise we might rewind base->clk.
1711          */
1712         if (time_after(basej, base->clk)) {
1713                 if (time_after(nextevt, basej))
1714                         base->clk = basej;
1715                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1716                         base->clk = nextevt;
1717         }
1718
1719         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1720                 expires = basem;
1721                 base->is_idle = false;
1722         } else {
1723                 if (base->timers_pending)
1724                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1725                 /*
1726                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1727                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1728                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1729                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1730                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1731                  */
1732                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC)
1733                         base->is_idle = true;
1734         }
1735         raw_spin_unlock(&base->lock);
1736
1737         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1738 }
1739
1740 /**
1741  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1742  *
1743  * Called with interrupts disabled
1744  */
1745 void timer_clear_idle(void)
1746 {
1747         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1748
1749         /*
1750          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1751          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1752          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1753          * the lock in the exit from idle path.
1754          */
1755         base->is_idle = false;
1756 }
1757 #endif
1758
1759 /**
1760  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1761  * @base: the timer vector to be processed.
1762  */
1763 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1764 {
1765         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1766         int levels;
1767
1768         if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1769                 return;
1770
1771         timer_base_lock_expiry(base);
1772         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1773
1774         while (time_after_eq(jiffies, base->clk) &&
1775                time_after_eq(jiffies, base->next_expiry)) {
1776                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1777                 /*
1778                  * The two possible reasons for not finding any expired
1779                  * timer at this clk are that all matching timers have been
1780                  * dequeued or no timer has been queued since
1781                  * base::next_expiry was set to base::clk +
1782                  * NEXT_TIMER_MAX_DELTA.
1783                  */
1784                 WARN_ON_ONCE(!levels && !base->next_expiry_recalc
1785                              && base->timers_pending);
1786                 base->clk++;
1787                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1788
1789                 while (levels--)
1790                         expire_timers(base, heads + levels);
1791         }
1792         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1793         timer_base_unlock_expiry(base);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1798  */
1799 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1800 {
1801         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1802
1803         __run_timers(base);
1804         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1805                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1806 }
1807
1808 /*
1809  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1810  */
1811 static void run_local_timers(void)
1812 {
1813         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1814
1815         hrtimer_run_queues();
1816         /* Raise the softirq only if required. */
1817         if (time_before(jiffies, base->next_expiry)) {
1818                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1819                         return;
1820                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1821                 base++;
1822                 if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1823                         return;
1824         }
1825         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1830  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1831  */
1832 void update_process_times(int user_tick)
1833 {
1834         struct task_struct *p = current;
1835
1836         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1837         account_process_tick(p, user_tick);
1838         run_local_timers();
1839         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1840 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1841         if (in_irq())
1842                 irq_work_tick();
1843 #endif
1844         scheduler_tick();
1845         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1846                 run_posix_cpu_timers();
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1851  * the target task on the stack as well.
1852  */
1853 struct process_timer {
1854         struct timer_list timer;
1855         struct task_struct *task;
1856 };
1857
1858 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1859 {
1860         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1861
1862         wake_up_process(timeout->task);
1863 }
1864
1865 /**
1866  * schedule_timeout - sleep until timeout
1867  * @timeout: timeout value in jiffies
1868  *
1869  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have elapsed.
1870  * The function behavior depends on the current task state
1871  * (see also set_current_state() description):
1872  *
1873  * %TASK_RUNNING - the scheduler is called, but the task does not sleep
1874  * at all. That happens because sched_submit_work() does nothing for
1875  * tasks in %TASK_RUNNING state.
1876  *
1877  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1878  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1879  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1880  *
1881  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1882  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1883  * up.
1884  *
1885  * The current task state is guaranteed to be %TASK_RUNNING when this
1886  * routine returns.
1887  *
1888  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1889  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1890  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1891  *
1892  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1893  * jiffies will be returned. In all cases the return value is guaranteed
1894  * to be non-negative.
1895  */
1896 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1897 {
1898         struct process_timer timer;
1899         unsigned long expire;
1900
1901         switch (timeout)
1902         {
1903         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1904                 /*
1905                  * These two special cases are useful to be comfortable
1906                  * in the caller. Nothing more. We could take
1907                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1908                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1909                  * the caller to do everything it want with the retval.
1910                  */
1911                 schedule();
1912                 goto out;
1913         default:
1914                 /*
1915                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1916                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1917                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1918                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1919                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1920                  */
1921                 if (timeout < 0) {
1922                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1923                                 "value %lx\n", timeout);
1924                         dump_stack();
1925                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1926                         goto out;
1927                 }
1928         }
1929
1930         expire = timeout + jiffies;
1931
1932         timer.task = current;
1933         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1934         __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1935         schedule();
1936         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1937
1938         /* Remove the timer from the object tracker */
1939         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1940
1941         timeout = expire - jiffies;
1942
1943  out:
1944         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1945 }
1946 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1947
1948 /*
1949  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1950  * schedule() unconditionally.
1951  */
1952 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1953 {
1954         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1955         return schedule_timeout(timeout);
1956 }
1957 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1958
1959 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1960 {
1961         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1962         return schedule_timeout(timeout);
1963 }
1964 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1965
1966 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1967 {
1968         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1969         return schedule_timeout(timeout);
1970 }
1971 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1972
1973 /*
1974  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1975  * to load average.
1976  */
1977 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1978 {
1979         __set_current_state(TASK_IDLE);
1980         return schedule_timeout(timeout);
1981 }
1982 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1983
1984 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1985 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1986 {
1987         struct timer_list *timer;
1988         int cpu = new_base->cpu;
1989
1990         while (!hlist_empty(head)) {
1991                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1992                 detach_timer(timer, false);
1993                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1994                 internal_add_timer(new_base, timer);
1995         }
1996 }
1997
1998 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1999 {
2000         struct timer_base *base;
2001         int b;
2002
2003         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
2004                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
2005                 base->clk = jiffies;
2006                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
2007                 base->next_expiry_recalc = false;
2008                 base->timers_pending = false;
2009                 base->is_idle = false;
2010         }
2011         return 0;
2012 }
2013
2014 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
2015 {
2016         struct timer_base *old_base;
2017         struct timer_base *new_base;
2018         int b, i;
2019
2020         BUG_ON(cpu_online(cpu));
2021
2022         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
2023                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
2024                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
2025                 /*
2026                  * The caller is globally serialized and nobody else
2027                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2028                  */
2029                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
2030                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2031
2032                 /*
2033                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
2034                  * before moving the timers over.
2035                  */
2036                 forward_timer_base(new_base);
2037
2038                 BUG_ON(old_base->running_timer);
2039
2040                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
2041                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
2042
2043                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2044                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
2045                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
2046         }
2047         return 0;
2048 }
2049
2050 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2051
2052 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
2053 {
2054         struct timer_base *base;
2055         int i;
2056
2057         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2058                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2059                 base->cpu = cpu;
2060                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2061                 base->clk = jiffies;
2062                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
2063                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2064         }
2065 }
2066
2067 static void __init init_timer_cpus(void)
2068 {
2069         int cpu;
2070
2071         for_each_possible_cpu(cpu)
2072                 init_timer_cpu(cpu);
2073 }
2074
2075 void __init init_timers(void)
2076 {
2077         init_timer_cpus();
2078         posix_cputimers_init_work();
2079         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2080 }
2081
2082 /**
2083  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2084  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2085  */
2086 void msleep(unsigned int msecs)
2087 {
2088         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2089
2090         while (timeout)
2091                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2092 }
2093
2094 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2095
2096 /**
2097  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2098  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2099  */
2100 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2101 {
2102         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2103
2104         while (timeout && !signal_pending(current))
2105                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2106         return jiffies_to_msecs(timeout);
2107 }
2108
2109 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2110
2111 /**
2112  * usleep_range_state - Sleep for an approximate time in a given state
2113  * @min:        Minimum time in usecs to sleep
2114  * @max:        Maximum time in usecs to sleep
2115  * @state:      State of the current task that will be while sleeping
2116  *
2117  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2118  * usleep_range_state() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2119  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2120  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2121  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2122  */
2123 void __sched usleep_range_state(unsigned long min, unsigned long max,
2124                                 unsigned int state)
2125 {
2126         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2127         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2128
2129         for (;;) {
2130                 __set_current_state(state);
2131                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2132                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2133                         break;
2134         }
2135 }
2136 EXPORT_SYMBOL(usleep_range_state);