Merge tag 'for-v5.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sre/linux...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
4  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
5  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
6  *
7  *  High-resolution kernel timers
8  *
9  *  In contrast to the low-resolution timeout API, aka timer wheel,
10  *  hrtimers provide finer resolution and accuracy depending on system
11  *  configuration and capabilities.
12  *
13  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
14  *
15  *  Credits:
16  *      Based on the original timer wheel code
17  *
18  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
19  *      provided by:
20  *
21  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
22  *      et. al.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/percpu.h>
28 #include <linux/hrtimer.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/syscalls.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/tick.h>
33 #include <linux/err.h>
34 #include <linux/debugobjects.h>
35 #include <linux/sched/signal.h>
36 #include <linux/sched/sysctl.h>
37 #include <linux/sched/rt.h>
38 #include <linux/sched/deadline.h>
39 #include <linux/sched/nohz.h>
40 #include <linux/sched/debug.h>
41 #include <linux/timer.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/compat.h>
44
45 #include <linux/uaccess.h>
46
47 #include <trace/events/timer.h>
48
49 #include "tick-internal.h"
50
51 /*
52  * Masks for selecting the soft and hard context timers from
53  * cpu_base->active
54  */
55 #define MASK_SHIFT              (HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT)
56 #define HRTIMER_ACTIVE_HARD     ((1U << MASK_SHIFT) - 1)
57 #define HRTIMER_ACTIVE_SOFT     (HRTIMER_ACTIVE_HARD << MASK_SHIFT)
58 #define HRTIMER_ACTIVE_ALL      (HRTIMER_ACTIVE_SOFT | HRTIMER_ACTIVE_HARD)
59
60 /*
61  * The timer bases:
62  *
63  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
64  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
65  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
66  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
67  */
68 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
69 {
70         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                 },
93                 {
94                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT,
95                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
96                         .get_time = &ktime_get,
97                 },
98                 {
99                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT,
100                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
101                         .get_time = &ktime_get_real,
102                 },
103                 {
104                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT,
105                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
106                         .get_time = &ktime_get_boottime,
107                 },
108                 {
109                         .index = HRTIMER_BASE_TAI_SOFT,
110                         .clockid = CLOCK_TAI,
111                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
112                 },
113         }
114 };
115
116 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
117         /* Make sure we catch unsupported clockids */
118         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
119
120         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
121         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
122         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
123         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
124 };
125
126 /*
127  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
128  * single place
129  */
130 #ifdef CONFIG_SMP
131
132 /*
133  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
134  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
135  * timer->base->cpu_base
136  */
137 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
138         .clock_base = { {
139                 .cpu_base = &migration_cpu_base,
140                 .seq      = SEQCNT_RAW_SPINLOCK_ZERO(migration_cpu_base.seq,
141                                                      &migration_cpu_base.lock),
142         }, },
143 };
144
145 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
146
147 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
148 {
149         return base == &migration_base;
150 }
151
152 /*
153  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
154  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
155  * locked, and the base itself is locked too.
156  *
157  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
158  * be found on the lists/queues.
159  *
160  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
161  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
162  * remains locked.
163  */
164 static
165 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
166                                              unsigned long *flags)
167 {
168         struct hrtimer_clock_base *base;
169
170         for (;;) {
171                 base = READ_ONCE(timer->base);
172                 if (likely(base != &migration_base)) {
173                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
174                         if (likely(base == timer->base))
175                                 return base;
176                         /* The timer has migrated to another CPU: */
177                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
178                 }
179                 cpu_relax();
180         }
181 }
182
183 /*
184  * We do not migrate the timer when it is expiring before the next
185  * event on the target cpu. When high resolution is enabled, we cannot
186  * reprogram the target cpu hardware and we would cause it to fire
187  * late. To keep it simple, we handle the high resolution enabled and
188  * disabled case similar.
189  *
190  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
191  */
192 static int
193 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
194 {
195         ktime_t expires;
196
197         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
198         return expires < new_base->cpu_base->expires_next;
199 }
200
201 static inline
202 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
203                                          int pinned)
204 {
205 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
206         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) && !pinned)
207                 return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
208 #endif
209         return base;
210 }
211
212 /*
213  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
214  * if:
215  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
216  *      - timer migration is enabled
217  *      - the timer callback is not running
218  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
219  *
220  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
221  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
222  * the timer callback is currently running.
223  */
224 static inline struct hrtimer_clock_base *
225 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
226                     int pinned)
227 {
228         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
229         struct hrtimer_clock_base *new_base;
230         int basenum = base->index;
231
232         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
233         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
234 again:
235         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
236
237         if (base != new_base) {
238                 /*
239                  * We are trying to move timer to new_base.
240                  * However we can't change timer's base while it is running,
241                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
242                  * the event source in the high resolution case. The softirq
243                  * code will take care of this when the timer function has
244                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
245                  * the timer is enqueued.
246                  */
247                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
248                         return base;
249
250                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
251                 WRITE_ONCE(timer->base, &migration_base);
252                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
253                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
254
255                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
256                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
257                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
258                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
259                         new_cpu_base = this_cpu_base;
260                         WRITE_ONCE(timer->base, base);
261                         goto again;
262                 }
263                 WRITE_ONCE(timer->base, new_base);
264         } else {
265                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
266                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
267                         new_cpu_base = this_cpu_base;
268                         goto again;
269                 }
270         }
271         return new_base;
272 }
273
274 #else /* CONFIG_SMP */
275
276 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
277 {
278         return false;
279 }
280
281 static inline struct hrtimer_clock_base *
282 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
283 {
284         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
285
286         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
287
288         return base;
289 }
290
291 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
292
293 #endif  /* !CONFIG_SMP */
294
295 /*
296  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
297  * too large for inlining:
298  */
299 #if BITS_PER_LONG < 64
300 /*
301  * Divide a ktime value by a nanosecond value
302  */
303 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
304 {
305         int sft = 0;
306         s64 dclc;
307         u64 tmp;
308
309         dclc = ktime_to_ns(kt);
310         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
311
312         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
313         while (div >> 32) {
314                 sft++;
315                 div >>= 1;
316         }
317         tmp >>= sft;
318         do_div(tmp, (u32) div);
319         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
320 }
321 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
322 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
323
324 /*
325  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
326  */
327 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
328 {
329         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
330
331         /*
332          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
333          * return to user space in a timespec:
334          */
335         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
336                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
337
338         return res;
339 }
340
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
342
343 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
344
345 static const struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
346
347 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
348 {
349         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
350 }
351
352 /*
353  * fixup_init is called when:
354  * - an active object is initialized
355  */
356 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         struct hrtimer *timer = addr;
359
360         switch (state) {
361         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
362                 hrtimer_cancel(timer);
363                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
364                 return true;
365         default:
366                 return false;
367         }
368 }
369
370 /*
371  * fixup_activate is called when:
372  * - an active object is activated
373  * - an unknown non-static object is activated
374  */
375 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
376 {
377         switch (state) {
378         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
379                 WARN_ON(1);
380                 fallthrough;
381         default:
382                 return false;
383         }
384 }
385
386 /*
387  * fixup_free is called when:
388  * - an active object is freed
389  */
390 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
391 {
392         struct hrtimer *timer = addr;
393
394         switch (state) {
395         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
396                 hrtimer_cancel(timer);
397                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
398                 return true;
399         default:
400                 return false;
401         }
402 }
403
404 static const struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
405         .name           = "hrtimer",
406         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
407         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
408         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
409         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
410 };
411
412 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
413 {
414         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
415 }
416
417 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
418                                           enum hrtimer_mode mode)
419 {
420         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
421 }
422
423 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
424 {
425         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
426 }
427
428 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
429                            enum hrtimer_mode mode);
430
431 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
432                            enum hrtimer_mode mode)
433 {
434         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
435         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
438
439 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
440                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode);
441
442 void hrtimer_init_sleeper_on_stack(struct hrtimer_sleeper *sl,
443                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
444 {
445         debug_object_init_on_stack(&sl->timer, &hrtimer_debug_descr);
446         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
447 }
448 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper_on_stack);
449
450 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
451 {
452         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
453 }
454 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
455
456 #else
457
458 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
459 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
460                                           enum hrtimer_mode mode) { }
461 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
462 #endif
463
464 static inline void
465 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
466            enum hrtimer_mode mode)
467 {
468         debug_hrtimer_init(timer);
469         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
470 }
471
472 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer,
473                                   enum hrtimer_mode mode)
474 {
475         debug_hrtimer_activate(timer, mode);
476         trace_hrtimer_start(timer, mode);
477 }
478
479 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
480 {
481         debug_hrtimer_deactivate(timer);
482         trace_hrtimer_cancel(timer);
483 }
484
485 static struct hrtimer_clock_base *
486 __next_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int *active)
487 {
488         unsigned int idx;
489
490         if (!*active)
491                 return NULL;
492
493         idx = __ffs(*active);
494         *active &= ~(1U << idx);
495
496         return &cpu_base->clock_base[idx];
497 }
498
499 #define for_each_active_base(base, cpu_base, active)    \
500         while ((base = __next_base((cpu_base), &(active))))
501
502 static ktime_t __hrtimer_next_event_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
503                                          const struct hrtimer *exclude,
504                                          unsigned int active,
505                                          ktime_t expires_next)
506 {
507         struct hrtimer_clock_base *base;
508         ktime_t expires;
509
510         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
511                 struct timerqueue_node *next;
512                 struct hrtimer *timer;
513
514                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
515                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
516                 if (timer == exclude) {
517                         /* Get to the next timer in the queue. */
518                         next = timerqueue_iterate_next(next);
519                         if (!next)
520                                 continue;
521
522                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
523                 }
524                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
525                 if (expires < expires_next) {
526                         expires_next = expires;
527
528                         /* Skip cpu_base update if a timer is being excluded. */
529                         if (exclude)
530                                 continue;
531
532                         if (timer->is_soft)
533                                 cpu_base->softirq_next_timer = timer;
534                         else
535                                 cpu_base->next_timer = timer;
536                 }
537         }
538         /*
539          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
540          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
541          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
542          */
543         if (expires_next < 0)
544                 expires_next = 0;
545         return expires_next;
546 }
547
548 /*
549  * Recomputes cpu_base::*next_timer and returns the earliest expires_next but
550  * does not set cpu_base::*expires_next, that is done by hrtimer_reprogram.
551  *
552  * When a softirq is pending, we can ignore the HRTIMER_ACTIVE_SOFT bases,
553  * those timers will get run whenever the softirq gets handled, at the end of
554  * hrtimer_run_softirq(), hrtimer_update_softirq_timer() will re-add these bases.
555  *
556  * Therefore softirq values are those from the HRTIMER_ACTIVE_SOFT clock bases.
557  * The !softirq values are the minima across HRTIMER_ACTIVE_ALL, unless an actual
558  * softirq is pending, in which case they're the minima of HRTIMER_ACTIVE_HARD.
559  *
560  * @active_mask must be one of:
561  *  - HRTIMER_ACTIVE_ALL,
562  *  - HRTIMER_ACTIVE_SOFT, or
563  *  - HRTIMER_ACTIVE_HARD.
564  */
565 static ktime_t
566 __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int active_mask)
567 {
568         unsigned int active;
569         struct hrtimer *next_timer = NULL;
570         ktime_t expires_next = KTIME_MAX;
571
572         if (!cpu_base->softirq_activated && (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_SOFT)) {
573                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
574                 cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
575                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL,
576                                                          active, KTIME_MAX);
577
578                 next_timer = cpu_base->softirq_next_timer;
579         }
580
581         if (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_HARD) {
582                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
583                 cpu_base->next_timer = next_timer;
584                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL, active,
585                                                          expires_next);
586         }
587
588         return expires_next;
589 }
590
591 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
592 {
593         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
594         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
595         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
596
597         ktime_t now = ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
598                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
599
600         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT].offset = *offs_real;
601         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT].offset = *offs_boot;
602         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI_SOFT].offset = *offs_tai;
603
604         return now;
605 }
606
607 /*
608  * Is the high resolution mode active ?
609  */
610 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
611 {
612         return IS_ENABLED(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS) ?
613                 cpu_base->hres_active : 0;
614 }
615
616 static inline int hrtimer_hres_active(void)
617 {
618         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
619 }
620
621 /*
622  * Reprogram the event source with checking both queues for the
623  * next event
624  * Called with interrupts disabled and base->lock held
625  */
626 static void
627 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
628 {
629         ktime_t expires_next;
630
631         /*
632          * Find the current next expiration time.
633          */
634         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
635
636         if (cpu_base->next_timer && cpu_base->next_timer->is_soft) {
637                 /*
638                  * When the softirq is activated, hrtimer has to be
639                  * programmed with the first hard hrtimer because soft
640                  * timer interrupt could occur too late.
641                  */
642                 if (cpu_base->softirq_activated)
643                         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base,
644                                                                 HRTIMER_ACTIVE_HARD);
645                 else
646                         cpu_base->softirq_expires_next = expires_next;
647         }
648
649         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
650                 return;
651
652         cpu_base->expires_next = expires_next;
653
654         /*
655          * If hres is not active, hardware does not have to be
656          * reprogrammed yet.
657          *
658          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
659          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
660          * system to make progress. That also prevents the following
661          * scenario:
662          * T1 expires 50ms from now
663          * T2 expires 5s from now
664          *
665          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
666          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
667          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
668          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
669          * fires.
670          */
671         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
672                 return;
673
674         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
675 }
676
677 /* High resolution timer related functions */
678 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
679
680 /*
681  * High resolution timer enabled ?
682  */
683 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
684 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
686
687 /*
688  * Enable / Disable high resolution mode
689  */
690 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
691 {
692         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
693 }
694
695 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
696
697 /*
698  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
699  */
700 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
701 {
702         return hrtimer_hres_enabled;
703 }
704
705 /*
706  * Retrigger next event is called after clock was set
707  *
708  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
709  */
710 static void retrigger_next_event(void *arg)
711 {
712         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
713
714         if (!__hrtimer_hres_active(base))
715                 return;
716
717         raw_spin_lock(&base->lock);
718         hrtimer_update_base(base);
719         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
720         raw_spin_unlock(&base->lock);
721 }
722
723 /*
724  * Switch to high resolution mode
725  */
726 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
727 {
728         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
729
730         if (tick_init_highres()) {
731                 pr_warn("Could not switch to high resolution mode on CPU %u\n",
732                         base->cpu);
733                 return;
734         }
735         base->hres_active = 1;
736         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
737
738         tick_setup_sched_timer();
739         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
740         retrigger_next_event(NULL);
741 }
742
743 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
744 {
745         clock_was_set();
746 }
747
748 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
749
750 /*
751  * Called from timekeeping and resume code to reprogram the hrtimer
752  * interrupt device on all cpus.
753  */
754 void clock_was_set_delayed(void)
755 {
756         schedule_work(&hrtimer_work);
757 }
758
759 #else
760
761 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
762 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
763 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
764
765 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
766
767 /*
768  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
769  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
770  * which the clock event device was armed.
771  *
772  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
773  */
774 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer, bool reprogram)
775 {
776         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
777         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
778         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
779
780         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
781
782         /*
783          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
784          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
785          */
786         if (expires < 0)
787                 expires = 0;
788
789         if (timer->is_soft) {
790                 /*
791                  * soft hrtimer could be started on a remote CPU. In this
792                  * case softirq_expires_next needs to be updated on the
793                  * remote CPU. The soft hrtimer will not expire before the
794                  * first hard hrtimer on the remote CPU -
795                  * hrtimer_check_target() prevents this case.
796                  */
797                 struct hrtimer_cpu_base *timer_cpu_base = base->cpu_base;
798
799                 if (timer_cpu_base->softirq_activated)
800                         return;
801
802                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->softirq_expires_next))
803                         return;
804
805                 timer_cpu_base->softirq_next_timer = timer;
806                 timer_cpu_base->softirq_expires_next = expires;
807
808                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->expires_next) ||
809                     !reprogram)
810                         return;
811         }
812
813         /*
814          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
815          * the other cpus clock event device.
816          */
817         if (base->cpu_base != cpu_base)
818                 return;
819
820         /*
821          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
822          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
823          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
824          * context so we don't need an extra check for a running
825          * callback.
826          */
827         if (cpu_base->in_hrtirq)
828                 return;
829
830         if (expires >= cpu_base->expires_next)
831                 return;
832
833         /* Update the pointer to the next expiring timer */
834         cpu_base->next_timer = timer;
835         cpu_base->expires_next = expires;
836
837         /*
838          * If hres is not active, hardware does not have to be
839          * programmed yet.
840          *
841          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
842          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
843          * which we enforced in the hang detection. We want the system
844          * to make progress.
845          */
846         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
847                 return;
848
849         /*
850          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
851          * events which are already in the past.
852          */
853         tick_program_event(expires, 1);
854 }
855
856 /*
857  * Clock realtime was set
858  *
859  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
860  * clock.
861  *
862  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
863  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
864  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
865  * call the high resolution interrupt code.
866  */
867 void clock_was_set(void)
868 {
869 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
870         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
871         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
872 #endif
873         timerfd_clock_was_set();
874 }
875
876 /*
877  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
878  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
879  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
880  * must be deferred.
881  */
882 void hrtimers_resume(void)
883 {
884         lockdep_assert_irqs_disabled();
885         /* Retrigger on the local CPU */
886         retrigger_next_event(NULL);
887         /* And schedule a retrigger for all others */
888         clock_was_set_delayed();
889 }
890
891 /*
892  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
893  */
894 static inline
895 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
896 {
897         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
898 }
899
900 /**
901  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
902  * @timer:      hrtimer to forward
903  * @now:        forward past this time
904  * @interval:   the interval to forward
905  *
906  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
907  * Returns the number of overruns.
908  *
909  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
910  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
911  * running the callback and the caller needs to take care of
912  * serialization.
913  *
914  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
915  * the timer.
916  */
917 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
918 {
919         u64 orun = 1;
920         ktime_t delta;
921
922         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
923
924         if (delta < 0)
925                 return 0;
926
927         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
928                 return 0;
929
930         if (interval < hrtimer_resolution)
931                 interval = hrtimer_resolution;
932
933         if (unlikely(delta >= interval)) {
934                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
935
936                 orun = ktime_divns(delta, incr);
937                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
938                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
939                         return orun;
940                 /*
941                  * This (and the ktime_add() below) is the
942                  * correction for exact:
943                  */
944                 orun++;
945         }
946         hrtimer_add_expires(timer, interval);
947
948         return orun;
949 }
950 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
951
952 /*
953  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
954  *
955  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
956  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
957  *
958  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
959  */
960 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
961                            struct hrtimer_clock_base *base,
962                            enum hrtimer_mode mode)
963 {
964         debug_activate(timer, mode);
965
966         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
967
968         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
969         WRITE_ONCE(timer->state, HRTIMER_STATE_ENQUEUED);
970
971         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
972 }
973
974 /*
975  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
976  *
977  * Caller must hold the base lock.
978  *
979  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
980  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
981  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
982  * anyway (e.g. timer interrupt)
983  */
984 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
985                              struct hrtimer_clock_base *base,
986                              u8 newstate, int reprogram)
987 {
988         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
989         u8 state = timer->state;
990
991         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
992         WRITE_ONCE(timer->state, newstate);
993         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
994                 return;
995
996         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
997                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
998
999         /*
1000          * Note: If reprogram is false we do not update
1001          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
1002          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
1003          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
1004          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
1005          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
1006          */
1007         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
1008                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
1009 }
1010
1011 /*
1012  * remove hrtimer, called with base lock held
1013  */
1014 static inline int
1015 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
1016 {
1017         u8 state = timer->state;
1018
1019         if (state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
1020                 int reprogram;
1021
1022                 /*
1023                  * Remove the timer and force reprogramming when high
1024                  * resolution mode is active and the timer is on the current
1025                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
1026                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
1027                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
1028                  * rare case and less expensive than a smp call.
1029                  */
1030                 debug_deactivate(timer);
1031                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1032
1033                 if (!restart)
1034                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
1035
1036                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
1037                 return 1;
1038         }
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1043                                             const enum hrtimer_mode mode)
1044 {
1045 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1046         /*
1047          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
1048          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
1049          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
1050          */
1051         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
1052         if (timer->is_rel)
1053                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
1054 #endif
1055         return tim;
1056 }
1057
1058 static void
1059 hrtimer_update_softirq_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, bool reprogram)
1060 {
1061         ktime_t expires;
1062
1063         /*
1064          * Find the next SOFT expiration.
1065          */
1066         expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1067
1068         /*
1069          * reprogramming needs to be triggered, even if the next soft
1070          * hrtimer expires at the same time than the next hard
1071          * hrtimer. cpu_base->softirq_expires_next needs to be updated!
1072          */
1073         if (expires == KTIME_MAX)
1074                 return;
1075
1076         /*
1077          * cpu_base->*next_timer is recomputed by __hrtimer_get_next_event()
1078          * cpu_base->*expires_next is only set by hrtimer_reprogram()
1079          */
1080         hrtimer_reprogram(cpu_base->softirq_next_timer, reprogram);
1081 }
1082
1083 static int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1084                                     u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
1085                                     struct hrtimer_clock_base *base)
1086 {
1087         struct hrtimer_clock_base *new_base;
1088
1089         /* Remove an active timer from the queue: */
1090         remove_hrtimer(timer, base, true);
1091
1092         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1093                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1094
1095         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1096
1097         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1098
1099         /* Switch the timer base, if necessary: */
1100         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1101
1102         return enqueue_hrtimer(timer, new_base, mode);
1103 }
1104
1105 /**
1106  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer
1107  * @timer:      the timer to be added
1108  * @tim:        expiry time
1109  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1110  * @mode:       timer mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1111  *              relative (HRTIMER_MODE_REL), and pinned (HRTIMER_MODE_PINNED);
1112  *              softirq based mode is considered for debug purpose only!
1113  */
1114 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1115                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1116 {
1117         struct hrtimer_clock_base *base;
1118         unsigned long flags;
1119
1120         /*
1121          * Check whether the HRTIMER_MODE_SOFT bit and hrtimer.is_soft
1122          * match on CONFIG_PREEMPT_RT = n. With PREEMPT_RT check the hard
1123          * expiry mode because unmarked timers are moved to softirq expiry.
1124          */
1125         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1126                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT) ^ !timer->is_soft);
1127         else
1128                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_HARD) ^ !timer->is_hard);
1129
1130         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1131
1132         if (__hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, base))
1133                 hrtimer_reprogram(timer, true);
1134
1135         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1138
1139 /**
1140  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1141  * @timer:      hrtimer to stop
1142  *
1143  * Returns:
1144  *
1145  *  *  0 when the timer was not active
1146  *  *  1 when the timer was active
1147  *  * -1 when the timer is currently executing the callback function and
1148  *    cannot be stopped
1149  */
1150 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1151 {
1152         struct hrtimer_clock_base *base;
1153         unsigned long flags;
1154         int ret = -1;
1155
1156         /*
1157          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1158          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1159          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1160          * so we can avoid taking it.
1161          */
1162         if (!hrtimer_active(timer))
1163                 return 0;
1164
1165         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1166
1167         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1168                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1169
1170         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1171
1172         return ret;
1173
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1176
1177 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1178 static void hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base)
1179 {
1180         spin_lock_init(&base->softirq_expiry_lock);
1181 }
1182
1183 static void hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1184 {
1185         spin_lock(&base->softirq_expiry_lock);
1186 }
1187
1188 static void hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1189 {
1190         spin_unlock(&base->softirq_expiry_lock);
1191 }
1192
1193 /*
1194  * The counterpart to hrtimer_cancel_wait_running().
1195  *
1196  * If there is a waiter for cpu_base->expiry_lock, then it was waiting for
1197  * the timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That
1198  * allows the waiter to acquire the lock and make progress.
1199  */
1200 static void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1201                                       unsigned long flags)
1202 {
1203         if (atomic_read(&cpu_base->timer_waiters)) {
1204                 raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1205                 spin_unlock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1206                 spin_lock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1207                 raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1208         }
1209 }
1210
1211 /*
1212  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1213  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1214  * running.
1215  *
1216  * This prevents priority inversion: if the soft irq thread is preempted
1217  * in the middle of a timer callback, then calling del_timer_sync() can
1218  * lead to two issues:
1219  *
1220  *  - If the caller is on a remote CPU then it has to spin wait for the timer
1221  *    handler to complete. This can result in unbound priority inversion.
1222  *
1223  *  - If the caller originates from the task which preempted the timer
1224  *    handler on the same CPU, then spin waiting for the timer handler to
1225  *    complete is never going to end.
1226  */
1227 void hrtimer_cancel_wait_running(const struct hrtimer *timer)
1228 {
1229         /* Lockless read. Prevent the compiler from reloading it below */
1230         struct hrtimer_clock_base *base = READ_ONCE(timer->base);
1231
1232         /*
1233          * Just relax if the timer expires in hard interrupt context or if
1234          * it is currently on the migration base.
1235          */
1236         if (!timer->is_soft || is_migration_base(base)) {
1237                 cpu_relax();
1238                 return;
1239         }
1240
1241         /*
1242          * Mark the base as contended and grab the expiry lock, which is
1243          * held by the softirq across the timer callback. Drop the lock
1244          * immediately so the softirq can expire the next timer. In theory
1245          * the timer could already be running again, but that's more than
1246          * unlikely and just causes another wait loop.
1247          */
1248         atomic_inc(&base->cpu_base->timer_waiters);
1249         spin_lock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1250         atomic_dec(&base->cpu_base->timer_waiters);
1251         spin_unlock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1252 }
1253 #else
1254 static inline void
1255 hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1256 static inline void
1257 hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1258 static inline void
1259 hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1260 static inline void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *base,
1261                                              unsigned long flags) { }
1262 #endif
1263
1264 /**
1265  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1266  * @timer:      the timer to be cancelled
1267  *
1268  * Returns:
1269  *  0 when the timer was not active
1270  *  1 when the timer was active
1271  */
1272 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1273 {
1274         int ret;
1275
1276         do {
1277                 ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1278
1279                 if (ret < 0)
1280                         hrtimer_cancel_wait_running(timer);
1281         } while (ret < 0);
1282         return ret;
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1285
1286 /**
1287  * __hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1288  * @timer:      the timer to read
1289  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1290  */
1291 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1292 {
1293         unsigned long flags;
1294         ktime_t rem;
1295
1296         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1297         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1298                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1299         else
1300                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1301         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1302
1303         return rem;
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1306
1307 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1308 /**
1309  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1310  *
1311  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1312  */
1313 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1314 {
1315         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1316         u64 expires = KTIME_MAX;
1317         unsigned long flags;
1318
1319         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1320
1321         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1322                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1323
1324         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1325
1326         return expires;
1327 }
1328
1329 /**
1330  * hrtimer_next_event_without - time until next expiry event w/o one timer
1331  * @exclude:    timer to exclude
1332  *
1333  * Returns the next expiry time over all timers except for the @exclude one or
1334  * KTIME_MAX if none of them is pending.
1335  */
1336 u64 hrtimer_next_event_without(const struct hrtimer *exclude)
1337 {
1338         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1339         u64 expires = KTIME_MAX;
1340         unsigned long flags;
1341
1342         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1343
1344         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base)) {
1345                 unsigned int active;
1346
1347                 if (!cpu_base->softirq_activated) {
1348                         active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
1349                         expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude,
1350                                                             active, KTIME_MAX);
1351                 }
1352                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
1353                 expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude, active,
1354                                                     expires);
1355         }
1356
1357         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1358
1359         return expires;
1360 }
1361 #endif
1362
1363 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1364 {
1365         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1366                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1367
1368                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1369                         return base;
1370         }
1371         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1372         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1373 }
1374
1375 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1376                            enum hrtimer_mode mode)
1377 {
1378         bool softtimer = !!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT);
1379         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1380         int base;
1381
1382         /*
1383          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1384          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1385          * interrupt context for latency reasons and because the callbacks
1386          * can invoke functions which might sleep on RT, e.g. spin_lock().
1387          */
1388         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(mode & HRTIMER_MODE_HARD))
1389                 softtimer = true;
1390
1391         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1392
1393         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1394
1395         /*
1396          * POSIX magic: Relative CLOCK_REALTIME timers are not affected by
1397          * clock modifications, so they needs to become CLOCK_MONOTONIC to
1398          * ensure POSIX compliance.
1399          */
1400         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode & HRTIMER_MODE_REL)
1401                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1402
1403         base = softtimer ? HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES / 2 : 0;
1404         base += hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1405         timer->is_soft = softtimer;
1406         timer->is_hard = !!(mode & HRTIMER_MODE_HARD);
1407         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1408         timerqueue_init(&timer->node);
1409 }
1410
1411 /**
1412  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1413  * @timer:      the timer to be initialized
1414  * @clock_id:   the clock to be used
1415  * @mode:       The modes which are relevant for intitialization:
1416  *              HRTIMER_MODE_ABS, HRTIMER_MODE_REL, HRTIMER_MODE_ABS_SOFT,
1417  *              HRTIMER_MODE_REL_SOFT
1418  *
1419  *              The PINNED variants of the above can be handed in,
1420  *              but the PINNED bit is ignored as pinning happens
1421  *              when the hrtimer is started
1422  */
1423 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1424                   enum hrtimer_mode mode)
1425 {
1426         debug_init(timer, clock_id, mode);
1427         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1430
1431 /*
1432  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1433  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1434  * to another cpu.
1435  *
1436  * It is important for this function to not return a false negative.
1437  */
1438 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1439 {
1440         struct hrtimer_clock_base *base;
1441         unsigned int seq;
1442
1443         do {
1444                 base = READ_ONCE(timer->base);
1445                 seq = raw_read_seqcount_begin(&base->seq);
1446
1447                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1448                     base->running == timer)
1449                         return true;
1450
1451         } while (read_seqcount_retry(&base->seq, seq) ||
1452                  base != READ_ONCE(timer->base));
1453
1454         return false;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1457
1458 /*
1459  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1460  * distinct sections:
1461  *
1462  *  - queued:   the timer is queued
1463  *  - callback: the timer is being ran
1464  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1465  *
1466  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1467  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1468  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1469  * insufficient for that.
1470  *
1471  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1472  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1473  * __run_hrtimer() invocations.
1474  */
1475
1476 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1477                           struct hrtimer_clock_base *base,
1478                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now,
1479                           unsigned long flags) __must_hold(&cpu_base->lock)
1480 {
1481         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1482         bool expires_in_hardirq;
1483         int restart;
1484
1485         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1486
1487         debug_deactivate(timer);
1488         base->running = timer;
1489
1490         /*
1491          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1492          *
1493          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1494          * hrtimer_active() cannot observe base->running == NULL &&
1495          * timer->state == INACTIVE.
1496          */
1497         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1498
1499         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1500         fn = timer->function;
1501
1502         /*
1503          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1504          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1505          * timer. If its not restarted it does not matter.
1506          */
1507         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1508                 timer->is_rel = false;
1509
1510         /*
1511          * The timer is marked as running in the CPU base, so it is
1512          * protected against migration to a different CPU even if the lock
1513          * is dropped.
1514          */
1515         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1516         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1517         expires_in_hardirq = lockdep_hrtimer_enter(timer);
1518
1519         restart = fn(timer);
1520
1521         lockdep_hrtimer_exit(expires_in_hardirq);
1522         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1523         raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1524
1525         /*
1526          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1527          * we do not reprogram the event hardware. Happens either in
1528          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1529          *
1530          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1531          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1532          * for us already.
1533          */
1534         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1535             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1536                 enqueue_hrtimer(timer, base, HRTIMER_MODE_ABS);
1537
1538         /*
1539          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1540          *
1541          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1542          * hrtimer_active() cannot observe base->running.timer == NULL &&
1543          * timer->state == INACTIVE.
1544          */
1545         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1546
1547         WARN_ON_ONCE(base->running != timer);
1548         base->running = NULL;
1549 }
1550
1551 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now,
1552                                  unsigned long flags, unsigned int active_mask)
1553 {
1554         struct hrtimer_clock_base *base;
1555         unsigned int active = cpu_base->active_bases & active_mask;
1556
1557         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
1558                 struct timerqueue_node *node;
1559                 ktime_t basenow;
1560
1561                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1562
1563                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1564                         struct hrtimer *timer;
1565
1566                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1567
1568                         /*
1569                          * The immediate goal for using the softexpires is
1570                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1571                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1572                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1573                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1574                          * overlapping intervals and instead use the simple
1575                          * BST we already have.
1576                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1577                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1578                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1579                          */
1580                         if (basenow < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1581                                 break;
1582
1583                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow, flags);
1584                         if (active_mask == HRTIMER_ACTIVE_SOFT)
1585                                 hrtimer_sync_wait_running(cpu_base, flags);
1586                 }
1587         }
1588 }
1589
1590 static __latent_entropy void hrtimer_run_softirq(struct softirq_action *h)
1591 {
1592         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1593         unsigned long flags;
1594         ktime_t now;
1595
1596         hrtimer_cpu_base_lock_expiry(cpu_base);
1597         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1598
1599         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1600         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1601
1602         cpu_base->softirq_activated = 0;
1603         hrtimer_update_softirq_timer(cpu_base, true);
1604
1605         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1606         hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(cpu_base);
1607 }
1608
1609 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1610
1611 /*
1612  * High resolution timer interrupt
1613  * Called with interrupts disabled
1614  */
1615 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1616 {
1617         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1618         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1619         unsigned long flags;
1620         int retries = 0;
1621
1622         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1623         cpu_base->nr_events++;
1624         dev->next_event = KTIME_MAX;
1625
1626         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1627         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1628 retry:
1629         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1630         /*
1631          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1632          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1633          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1634          * timers which run their callback and need to be requeued on
1635          * this CPU.
1636          */
1637         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
1638
1639         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1640                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1641                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1642                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1643         }
1644
1645         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1646
1647         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1648         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1649         /*
1650          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1651          * against it.
1652          */
1653         cpu_base->expires_next = expires_next;
1654         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1655         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1656
1657         /* Reprogramming necessary ? */
1658         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1659                 cpu_base->hang_detected = 0;
1660                 return;
1661         }
1662
1663         /*
1664          * The next timer was already expired due to:
1665          * - tracing
1666          * - long lasting callbacks
1667          * - being scheduled away when running in a VM
1668          *
1669          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1670          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1671          * overreacting on some spurious event.
1672          *
1673          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1674          * the current time.
1675          */
1676         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1677         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1678         cpu_base->nr_retries++;
1679         if (++retries < 3)
1680                 goto retry;
1681         /*
1682          * Give the system a chance to do something else than looping
1683          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1684          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1685          * time away.
1686          */
1687         cpu_base->nr_hangs++;
1688         cpu_base->hang_detected = 1;
1689         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1690
1691         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1692         if ((unsigned int)delta > cpu_base->max_hang_time)
1693                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta;
1694         /*
1695          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1696          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1697          */
1698         if (delta > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1699                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1700         else
1701                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1702         tick_program_event(expires_next, 1);
1703         pr_warn_once("hrtimer: interrupt took %llu ns\n", ktime_to_ns(delta));
1704 }
1705
1706 /* called with interrupts disabled */
1707 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1708 {
1709         struct tick_device *td;
1710
1711         if (!hrtimer_hres_active())
1712                 return;
1713
1714         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1715         if (td && td->evtdev)
1716                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1717 }
1718
1719 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1720
1721 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1722
1723 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1724
1725 /*
1726  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1727  */
1728 void hrtimer_run_queues(void)
1729 {
1730         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1731         unsigned long flags;
1732         ktime_t now;
1733
1734         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1735                 return;
1736
1737         /*
1738          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1739          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1740          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1741          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1742          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1743          */
1744         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1745                 hrtimer_switch_to_hres();
1746                 return;
1747         }
1748
1749         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1750         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1751
1752         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1753                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1754                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1755                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1756         }
1757
1758         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1759         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Sleep related functions:
1764  */
1765 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1766 {
1767         struct hrtimer_sleeper *t =
1768                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1769         struct task_struct *task = t->task;
1770
1771         t->task = NULL;
1772         if (task)
1773                 wake_up_process(task);
1774
1775         return HRTIMER_NORESTART;
1776 }
1777
1778 /**
1779  * hrtimer_sleeper_start_expires - Start a hrtimer sleeper timer
1780  * @sl:         sleeper to be started
1781  * @mode:       timer mode abs/rel
1782  *
1783  * Wrapper around hrtimer_start_expires() for hrtimer_sleeper based timers
1784  * to allow PREEMPT_RT to tweak the delivery mode (soft/hardirq context)
1785  */
1786 void hrtimer_sleeper_start_expires(struct hrtimer_sleeper *sl,
1787                                    enum hrtimer_mode mode)
1788 {
1789         /*
1790          * Make the enqueue delivery mode check work on RT. If the sleeper
1791          * was initialized for hard interrupt delivery, force the mode bit.
1792          * This is a special case for hrtimer_sleepers because
1793          * hrtimer_init_sleeper() determines the delivery mode on RT so the
1794          * fiddling with this decision is avoided at the call sites.
1795          */
1796         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && sl->timer.is_hard)
1797                 mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1798
1799         hrtimer_start_expires(&sl->timer, mode);
1800 }
1801 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_sleeper_start_expires);
1802
1803 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
1804                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
1805 {
1806         /*
1807          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1808          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1809          * interrupt context either for latency reasons or because the
1810          * hrtimer callback takes regular spinlocks or invokes other
1811          * functions which are not suitable for hard interrupt context on
1812          * PREEMPT_RT.
1813          *
1814          * The hrtimer_sleeper callback is RT compatible in hard interrupt
1815          * context, but there is a latency concern: Untrusted userspace can
1816          * spawn many threads which arm timers for the same expiry time on
1817          * the same CPU. That causes a latency spike due to the wakeup of
1818          * a gazillion threads.
1819          *
1820          * OTOH, priviledged real-time user space applications rely on the
1821          * low latency of hard interrupt wakeups. If the current task is in
1822          * a real-time scheduling class, mark the mode for hard interrupt
1823          * expiry.
1824          */
1825         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1826                 if (task_is_realtime(current) && !(mode & HRTIMER_MODE_SOFT))
1827                         mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1828         }
1829
1830         __hrtimer_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1831         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1832         sl->task = current;
1833 }
1834
1835 /**
1836  * hrtimer_init_sleeper - initialize sleeper to the given clock
1837  * @sl:         sleeper to be initialized
1838  * @clock_id:   the clock to be used
1839  * @mode:       timer mode abs/rel
1840  */
1841 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, clockid_t clock_id,
1842                           enum hrtimer_mode mode)
1843 {
1844         debug_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1845         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
1846
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1849
1850 int nanosleep_copyout(struct restart_block *restart, struct timespec64 *ts)
1851 {
1852         switch(restart->nanosleep.type) {
1853 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1854         case TT_COMPAT:
1855                 if (put_old_timespec32(ts, restart->nanosleep.compat_rmtp))
1856                         return -EFAULT;
1857                 break;
1858 #endif
1859         case TT_NATIVE:
1860                 if (put_timespec64(ts, restart->nanosleep.rmtp))
1861                         return -EFAULT;
1862                 break;
1863         default:
1864                 BUG();
1865         }
1866         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1867 }
1868
1869 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1870 {
1871         struct restart_block *restart;
1872
1873         do {
1874                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1875                 hrtimer_sleeper_start_expires(t, mode);
1876
1877                 if (likely(t->task))
1878                         freezable_schedule();
1879
1880                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1881                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1882
1883         } while (t->task && !signal_pending(current));
1884
1885         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1886
1887         if (!t->task)
1888                 return 0;
1889
1890         restart = &current->restart_block;
1891         if (restart->nanosleep.type != TT_NONE) {
1892                 ktime_t rem = hrtimer_expires_remaining(&t->timer);
1893                 struct timespec64 rmt;
1894
1895                 if (rem <= 0)
1896                         return 0;
1897                 rmt = ktime_to_timespec64(rem);
1898
1899                 return nanosleep_copyout(restart, &rmt);
1900         }
1901         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1902 }
1903
1904 static long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1905 {
1906         struct hrtimer_sleeper t;
1907         int ret;
1908
1909         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, restart->nanosleep.clockid,
1910                                       HRTIMER_MODE_ABS);
1911         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1912         ret = do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS);
1913         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1914         return ret;
1915 }
1916
1917 long hrtimer_nanosleep(ktime_t rqtp, const enum hrtimer_mode mode,
1918                        const clockid_t clockid)
1919 {
1920         struct restart_block *restart;
1921         struct hrtimer_sleeper t;
1922         int ret = 0;
1923         u64 slack;
1924
1925         slack = current->timer_slack_ns;
1926         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1927                 slack = 0;
1928
1929         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clockid, mode);
1930         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, rqtp, slack);
1931         ret = do_nanosleep(&t, mode);
1932         if (ret != -ERESTART_RESTARTBLOCK)
1933                 goto out;
1934
1935         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1936         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1937                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1938                 goto out;
1939         }
1940
1941         restart = &current->restart_block;
1942         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1943         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1944         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1945 out:
1946         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1947         return ret;
1948 }
1949
1950 #ifdef CONFIG_64BIT
1951
1952 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct __kernel_timespec __user *, rqtp,
1953                 struct __kernel_timespec __user *, rmtp)
1954 {
1955         struct timespec64 tu;
1956
1957         if (get_timespec64(&tu, rqtp))
1958                 return -EFAULT;
1959
1960         if (!timespec64_valid(&tu))
1961                 return -EINVAL;
1962
1963         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_NATIVE : TT_NONE;
1964         current->restart_block.nanosleep.rmtp = rmtp;
1965         return hrtimer_nanosleep(timespec64_to_ktime(tu), HRTIMER_MODE_REL,
1966                                  CLOCK_MONOTONIC);
1967 }
1968
1969 #endif
1970
1971 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1972
1973 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep_time32, struct old_timespec32 __user *, rqtp,
1974                        struct old_timespec32 __user *, rmtp)
1975 {
1976         struct timespec64 tu;
1977
1978         if (get_old_timespec32(&tu, rqtp))
1979                 return -EFAULT;
1980
1981         if (!timespec64_valid(&tu))
1982                 return -EINVAL;
1983
1984         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_COMPAT : TT_NONE;
1985         current->restart_block.nanosleep.compat_rmtp = rmtp;
1986         return hrtimer_nanosleep(timespec64_to_ktime(tu), HRTIMER_MODE_REL,
1987                                  CLOCK_MONOTONIC);
1988 }
1989 #endif
1990
1991 /*
1992  * Functions related to boot-time initialization:
1993  */
1994 int hrtimers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1995 {
1996         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1997         int i;
1998
1999         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2000                 struct hrtimer_clock_base *clock_b = &cpu_base->clock_base[i];
2001
2002                 clock_b->cpu_base = cpu_base;
2003                 seqcount_raw_spinlock_init(&clock_b->seq, &cpu_base->lock);
2004                 timerqueue_init_head(&clock_b->active);
2005         }
2006
2007         cpu_base->cpu = cpu;
2008         cpu_base->active_bases = 0;
2009         cpu_base->hres_active = 0;
2010         cpu_base->hang_detected = 0;
2011         cpu_base->next_timer = NULL;
2012         cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
2013         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
2014         cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
2015         hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(cpu_base);
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2020
2021 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
2022                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
2023 {
2024         struct hrtimer *timer;
2025         struct timerqueue_node *node;
2026
2027         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
2028                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
2029                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
2030                 debug_deactivate(timer);
2031
2032                 /*
2033                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
2034                  * timer could be seen as !active and just vanish away
2035                  * under us on another CPU
2036                  */
2037                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
2038                 timer->base = new_base;
2039                 /*
2040                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
2041                  * reprogram the event device in case the timer
2042                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
2043                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
2044                  * sort out already expired timers and reprogram the
2045                  * event device.
2046                  */
2047                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, HRTIMER_MODE_ABS);
2048         }
2049 }
2050
2051 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
2052 {
2053         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
2054         int i;
2055
2056         BUG_ON(cpu_online(scpu));
2057         tick_cancel_sched_timer(scpu);
2058
2059         /*
2060          * this BH disable ensures that raise_softirq_irqoff() does
2061          * not wakeup ksoftirqd (and acquire the pi-lock) while
2062          * holding the cpu_base lock
2063          */
2064         local_bh_disable();
2065         local_irq_disable();
2066         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
2067         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
2068         /*
2069          * The caller is globally serialized and nobody else
2070          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2071          */
2072         raw_spin_lock(&new_base->lock);
2073         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2074
2075         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2076                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
2077                                      &new_base->clock_base[i]);
2078         }
2079
2080         /*
2081          * The migration might have changed the first expiring softirq
2082          * timer on this CPU. Update it.
2083          */
2084         hrtimer_update_softirq_timer(new_base, false);
2085
2086         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2087         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
2088
2089         /* Check, if we got expired work to do */
2090         __hrtimer_peek_ahead_timers();
2091         local_irq_enable();
2092         local_bh_enable();
2093         return 0;
2094 }
2095
2096 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2097
2098 void __init hrtimers_init(void)
2099 {
2100         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
2101         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, hrtimer_run_softirq);
2102 }
2103
2104 /**
2105  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
2106  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2107  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2108  * @mode:       timer mode
2109  * @clock_id:   timer clock to be used
2110  */
2111 int __sched
2112 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
2113                                const enum hrtimer_mode mode, clockid_t clock_id)
2114 {
2115         struct hrtimer_sleeper t;
2116
2117         /*
2118          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
2119          * matter whether this is an absolute or a relative time.
2120          */
2121         if (expires && *expires == 0) {
2122                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2123                 return 0;
2124         }
2125
2126         /*
2127          * A NULL parameter means "infinite"
2128          */
2129         if (!expires) {
2130                 schedule();
2131                 return -EINTR;
2132         }
2133
2134         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clock_id, mode);
2135         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
2136         hrtimer_sleeper_start_expires(&t, mode);
2137
2138         if (likely(t.task))
2139                 schedule();
2140
2141         hrtimer_cancel(&t.timer);
2142         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
2143
2144         __set_current_state(TASK_RUNNING);
2145
2146         return !t.task ? 0 : -EINTR;
2147 }
2148
2149 /**
2150  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
2151  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2152  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2153  * @mode:       timer mode
2154  *
2155  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2156  * elapsed. The routine will return immediately unless
2157  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2158  *
2159  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
2160  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
2161  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
2162  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
2163  *
2164  * You can set the task state as follows -
2165  *
2166  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2167  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2168  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2169  *
2170  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2171  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2172  * up.
2173  *
2174  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2175  * routine returns.
2176  *
2177  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2178  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2179  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2180  */
2181 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
2182                                      const enum hrtimer_mode mode)
2183 {
2184         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
2185                                               CLOCK_MONOTONIC);
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
2188
2189 /**
2190  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
2191  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2192  * @mode:       timer mode
2193  *
2194  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2195  * elapsed. The routine will return immediately unless
2196  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2197  *
2198  * You can set the task state as follows -
2199  *
2200  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2201  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2202  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2203  *
2204  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2205  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2206  * up.
2207  *
2208  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2209  * routine returns.
2210  *
2211  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2212  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2213  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2214  */
2215 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
2216                                const enum hrtimer_mode mode)
2217 {
2218         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
2219 }
2220 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);