OSDN Git Service

Merge tag 'timers-core-2020-03-30' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[tomoyo/tomoyo-test1.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 = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
139 };
140
141 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
142
143 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
144 {
145         return base == &migration_base;
146 }
147
148 /*
149  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
150  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
151  * locked, and the base itself is locked too.
152  *
153  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
154  * be found on the lists/queues.
155  *
156  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
157  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
158  * remains locked.
159  */
160 static
161 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
162                                              unsigned long *flags)
163 {
164         struct hrtimer_clock_base *base;
165
166         for (;;) {
167                 base = READ_ONCE(timer->base);
168                 if (likely(base != &migration_base)) {
169                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
170                         if (likely(base == timer->base))
171                                 return base;
172                         /* The timer has migrated to another CPU: */
173                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
174                 }
175                 cpu_relax();
176         }
177 }
178
179 /*
180  * We do not migrate the timer when it is expiring before the next
181  * event on the target cpu. When high resolution is enabled, we cannot
182  * reprogram the target cpu hardware and we would cause it to fire
183  * late. To keep it simple, we handle the high resolution enabled and
184  * disabled case similar.
185  *
186  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
187  */
188 static int
189 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
190 {
191         ktime_t expires;
192
193         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
194         return expires < new_base->cpu_base->expires_next;
195 }
196
197 static inline
198 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
199                                          int pinned)
200 {
201 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
202         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) && !pinned)
203                 return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
204 #endif
205         return base;
206 }
207
208 /*
209  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
210  * if:
211  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
212  *      - timer migration is enabled
213  *      - the timer callback is not running
214  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
215  *
216  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
217  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
218  * the timer callback is currently running.
219  */
220 static inline struct hrtimer_clock_base *
221 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
222                     int pinned)
223 {
224         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
225         struct hrtimer_clock_base *new_base;
226         int basenum = base->index;
227
228         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
229         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
230 again:
231         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
232
233         if (base != new_base) {
234                 /*
235                  * We are trying to move timer to new_base.
236                  * However we can't change timer's base while it is running,
237                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
238                  * the event source in the high resolution case. The softirq
239                  * code will take care of this when the timer function has
240                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
241                  * the timer is enqueued.
242                  */
243                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
244                         return base;
245
246                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
247                 WRITE_ONCE(timer->base, &migration_base);
248                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
249                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
250
251                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
252                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
253                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
254                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
255                         new_cpu_base = this_cpu_base;
256                         WRITE_ONCE(timer->base, base);
257                         goto again;
258                 }
259                 WRITE_ONCE(timer->base, new_base);
260         } else {
261                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
262                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
263                         new_cpu_base = this_cpu_base;
264                         goto again;
265                 }
266         }
267         return new_base;
268 }
269
270 #else /* CONFIG_SMP */
271
272 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
273 {
274         return false;
275 }
276
277 static inline struct hrtimer_clock_base *
278 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
279 {
280         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
281
282         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
283
284         return base;
285 }
286
287 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
288
289 #endif  /* !CONFIG_SMP */
290
291 /*
292  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
293  * too large for inlining:
294  */
295 #if BITS_PER_LONG < 64
296 /*
297  * Divide a ktime value by a nanosecond value
298  */
299 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
300 {
301         int sft = 0;
302         s64 dclc;
303         u64 tmp;
304
305         dclc = ktime_to_ns(kt);
306         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
307
308         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
309         while (div >> 32) {
310                 sft++;
311                 div >>= 1;
312         }
313         tmp >>= sft;
314         do_div(tmp, (u32) div);
315         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
316 }
317 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
318 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
319
320 /*
321  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
322  */
323 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
324 {
325         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
326
327         /*
328          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
329          * return to user space in a timespec:
330          */
331         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
332                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
333
334         return res;
335 }
336
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
338
339 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
340
341 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
342
343 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
344 {
345         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
346 }
347
348 /*
349  * fixup_init is called when:
350  * - an active object is initialized
351  */
352 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
353 {
354         struct hrtimer *timer = addr;
355
356         switch (state) {
357         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
358                 hrtimer_cancel(timer);
359                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
360                 return true;
361         default:
362                 return false;
363         }
364 }
365
366 /*
367  * fixup_activate is called when:
368  * - an active object is activated
369  * - an unknown non-static object is activated
370  */
371 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
372 {
373         switch (state) {
374         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
375                 WARN_ON(1);
376                 /* fall through */
377         default:
378                 return false;
379         }
380 }
381
382 /*
383  * fixup_free is called when:
384  * - an active object is freed
385  */
386 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
387 {
388         struct hrtimer *timer = addr;
389
390         switch (state) {
391         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
392                 hrtimer_cancel(timer);
393                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
394                 return true;
395         default:
396                 return false;
397         }
398 }
399
400 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
401         .name           = "hrtimer",
402         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
403         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
404         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
405         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
406 };
407
408 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
414                                           enum hrtimer_mode mode)
415 {
416         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
417 }
418
419 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
420 {
421         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
422 }
423
424 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
425 {
426         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
427 }
428
429 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
430                            enum hrtimer_mode mode);
431
432 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
433                            enum hrtimer_mode mode)
434 {
435         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
436         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
439
440 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
441                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode);
442
443 void hrtimer_init_sleeper_on_stack(struct hrtimer_sleeper *sl,
444                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
445 {
446         debug_object_init_on_stack(&sl->timer, &hrtimer_debug_descr);
447         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper_on_stack);
450
451 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
454 }
455 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
456
457 #else
458
459 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
460 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
461                                           enum hrtimer_mode mode) { }
462 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
463 #endif
464
465 static inline void
466 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
467            enum hrtimer_mode mode)
468 {
469         debug_hrtimer_init(timer);
470         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
471 }
472
473 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer,
474                                   enum hrtimer_mode mode)
475 {
476         debug_hrtimer_activate(timer, mode);
477         trace_hrtimer_start(timer, mode);
478 }
479
480 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
481 {
482         debug_hrtimer_deactivate(timer);
483         trace_hrtimer_cancel(timer);
484 }
485
486 static struct hrtimer_clock_base *
487 __next_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int *active)
488 {
489         unsigned int idx;
490
491         if (!*active)
492                 return NULL;
493
494         idx = __ffs(*active);
495         *active &= ~(1U << idx);
496
497         return &cpu_base->clock_base[idx];
498 }
499
500 #define for_each_active_base(base, cpu_base, active)    \
501         while ((base = __next_base((cpu_base), &(active))))
502
503 static ktime_t __hrtimer_next_event_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
504                                          const struct hrtimer *exclude,
505                                          unsigned int active,
506                                          ktime_t expires_next)
507 {
508         struct hrtimer_clock_base *base;
509         ktime_t expires;
510
511         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
512                 struct timerqueue_node *next;
513                 struct hrtimer *timer;
514
515                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
516                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
517                 if (timer == exclude) {
518                         /* Get to the next timer in the queue. */
519                         next = timerqueue_iterate_next(next);
520                         if (!next)
521                                 continue;
522
523                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
524                 }
525                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
526                 if (expires < expires_next) {
527                         expires_next = expires;
528
529                         /* Skip cpu_base update if a timer is being excluded. */
530                         if (exclude)
531                                 continue;
532
533                         if (timer->is_soft)
534                                 cpu_base->softirq_next_timer = timer;
535                         else
536                                 cpu_base->next_timer = timer;
537                 }
538         }
539         /*
540          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
541          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
542          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
543          */
544         if (expires_next < 0)
545                 expires_next = 0;
546         return expires_next;
547 }
548
549 /*
550  * Recomputes cpu_base::*next_timer and returns the earliest expires_next but
551  * does not set cpu_base::*expires_next, that is done by hrtimer_reprogram.
552  *
553  * When a softirq is pending, we can ignore the HRTIMER_ACTIVE_SOFT bases,
554  * those timers will get run whenever the softirq gets handled, at the end of
555  * hrtimer_run_softirq(), hrtimer_update_softirq_timer() will re-add these bases.
556  *
557  * Therefore softirq values are those from the HRTIMER_ACTIVE_SOFT clock bases.
558  * The !softirq values are the minima across HRTIMER_ACTIVE_ALL, unless an actual
559  * softirq is pending, in which case they're the minima of HRTIMER_ACTIVE_HARD.
560  *
561  * @active_mask must be one of:
562  *  - HRTIMER_ACTIVE_ALL,
563  *  - HRTIMER_ACTIVE_SOFT, or
564  *  - HRTIMER_ACTIVE_HARD.
565  */
566 static ktime_t
567 __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int active_mask)
568 {
569         unsigned int active;
570         struct hrtimer *next_timer = NULL;
571         ktime_t expires_next = KTIME_MAX;
572
573         if (!cpu_base->softirq_activated && (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_SOFT)) {
574                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
575                 cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
576                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL,
577                                                          active, KTIME_MAX);
578
579                 next_timer = cpu_base->softirq_next_timer;
580         }
581
582         if (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_HARD) {
583                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
584                 cpu_base->next_timer = next_timer;
585                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL, active,
586                                                          expires_next);
587         }
588
589         return expires_next;
590 }
591
592 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
593 {
594         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
595         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
596         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
597
598         ktime_t now = ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
599                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
600
601         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT].offset = *offs_real;
602         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT].offset = *offs_boot;
603         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI_SOFT].offset = *offs_tai;
604
605         return now;
606 }
607
608 /*
609  * Is the high resolution mode active ?
610  */
611 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
612 {
613         return IS_ENABLED(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS) ?
614                 cpu_base->hres_active : 0;
615 }
616
617 static inline int hrtimer_hres_active(void)
618 {
619         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
620 }
621
622 /*
623  * Reprogram the event source with checking both queues for the
624  * next event
625  * Called with interrupts disabled and base->lock held
626  */
627 static void
628 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
629 {
630         ktime_t expires_next;
631
632         /*
633          * Find the current next expiration time.
634          */
635         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
636
637         if (cpu_base->next_timer && cpu_base->next_timer->is_soft) {
638                 /*
639                  * When the softirq is activated, hrtimer has to be
640                  * programmed with the first hard hrtimer because soft
641                  * timer interrupt could occur too late.
642                  */
643                 if (cpu_base->softirq_activated)
644                         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base,
645                                                                 HRTIMER_ACTIVE_HARD);
646                 else
647                         cpu_base->softirq_expires_next = expires_next;
648         }
649
650         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
651                 return;
652
653         cpu_base->expires_next = expires_next;
654
655         /*
656          * If hres is not active, hardware does not have to be
657          * reprogrammed yet.
658          *
659          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
660          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
661          * system to make progress. That also prevents the following
662          * scenario:
663          * T1 expires 50ms from now
664          * T2 expires 5s from now
665          *
666          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
667          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
668          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
669          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
670          * fires.
671          */
672         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
673                 return;
674
675         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
676 }
677
678 /* High resolution timer related functions */
679 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
680
681 /*
682  * High resolution timer enabled ?
683  */
684 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
685 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
686 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
687
688 /*
689  * Enable / Disable high resolution mode
690  */
691 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
692 {
693         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
694 }
695
696 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
697
698 /*
699  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
700  */
701 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
702 {
703         return hrtimer_hres_enabled;
704 }
705
706 /*
707  * Retrigger next event is called after clock was set
708  *
709  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
710  */
711 static void retrigger_next_event(void *arg)
712 {
713         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
714
715         if (!__hrtimer_hres_active(base))
716                 return;
717
718         raw_spin_lock(&base->lock);
719         hrtimer_update_base(base);
720         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
721         raw_spin_unlock(&base->lock);
722 }
723
724 /*
725  * Switch to high resolution mode
726  */
727 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
728 {
729         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
730
731         if (tick_init_highres()) {
732                 pr_warn("Could not switch to high resolution mode on CPU %u\n",
733                         base->cpu);
734                 return;
735         }
736         base->hres_active = 1;
737         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
738
739         tick_setup_sched_timer();
740         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
741         retrigger_next_event(NULL);
742 }
743
744 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
745 {
746         clock_was_set();
747 }
748
749 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
750
751 /*
752  * Called from timekeeping and resume code to reprogram the hrtimer
753  * interrupt device on all cpus.
754  */
755 void clock_was_set_delayed(void)
756 {
757         schedule_work(&hrtimer_work);
758 }
759
760 #else
761
762 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
763 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
764 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
765
766 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
767
768 /*
769  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
770  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
771  * which the clock event device was armed.
772  *
773  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
774  */
775 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer, bool reprogram)
776 {
777         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
778         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
779         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
780
781         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
782
783         /*
784          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
785          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
786          */
787         if (expires < 0)
788                 expires = 0;
789
790         if (timer->is_soft) {
791                 /*
792                  * soft hrtimer could be started on a remote CPU. In this
793                  * case softirq_expires_next needs to be updated on the
794                  * remote CPU. The soft hrtimer will not expire before the
795                  * first hard hrtimer on the remote CPU -
796                  * hrtimer_check_target() prevents this case.
797                  */
798                 struct hrtimer_cpu_base *timer_cpu_base = base->cpu_base;
799
800                 if (timer_cpu_base->softirq_activated)
801                         return;
802
803                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->softirq_expires_next))
804                         return;
805
806                 timer_cpu_base->softirq_next_timer = timer;
807                 timer_cpu_base->softirq_expires_next = expires;
808
809                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->expires_next) ||
810                     !reprogram)
811                         return;
812         }
813
814         /*
815          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
816          * the other cpus clock event device.
817          */
818         if (base->cpu_base != cpu_base)
819                 return;
820
821         /*
822          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
823          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
824          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
825          * context so we don't need an extra check for a running
826          * callback.
827          */
828         if (cpu_base->in_hrtirq)
829                 return;
830
831         if (expires >= cpu_base->expires_next)
832                 return;
833
834         /* Update the pointer to the next expiring timer */
835         cpu_base->next_timer = timer;
836         cpu_base->expires_next = expires;
837
838         /*
839          * If hres is not active, hardware does not have to be
840          * programmed yet.
841          *
842          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
843          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
844          * which we enforced in the hang detection. We want the system
845          * to make progress.
846          */
847         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
848                 return;
849
850         /*
851          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
852          * events which are already in the past.
853          */
854         tick_program_event(expires, 1);
855 }
856
857 /*
858  * Clock realtime was set
859  *
860  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
861  * clock.
862  *
863  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
864  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
865  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
866  * call the high resolution interrupt code.
867  */
868 void clock_was_set(void)
869 {
870 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
871         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
872         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
873 #endif
874         timerfd_clock_was_set();
875 }
876
877 /*
878  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
879  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
880  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
881  * must be deferred.
882  */
883 void hrtimers_resume(void)
884 {
885         lockdep_assert_irqs_disabled();
886         /* Retrigger on the local CPU */
887         retrigger_next_event(NULL);
888         /* And schedule a retrigger for all others */
889         clock_was_set_delayed();
890 }
891
892 /*
893  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
894  */
895 static inline
896 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
897 {
898         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
899 }
900
901 /**
902  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
903  * @timer:      hrtimer to forward
904  * @now:        forward past this time
905  * @interval:   the interval to forward
906  *
907  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
908  * Returns the number of overruns.
909  *
910  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
911  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
912  * running the callback and the caller needs to take care of
913  * serialization.
914  *
915  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
916  * the timer.
917  */
918 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
919 {
920         u64 orun = 1;
921         ktime_t delta;
922
923         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
924
925         if (delta < 0)
926                 return 0;
927
928         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
929                 return 0;
930
931         if (interval < hrtimer_resolution)
932                 interval = hrtimer_resolution;
933
934         if (unlikely(delta >= interval)) {
935                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
936
937                 orun = ktime_divns(delta, incr);
938                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
939                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
940                         return orun;
941                 /*
942                  * This (and the ktime_add() below) is the
943                  * correction for exact:
944                  */
945                 orun++;
946         }
947         hrtimer_add_expires(timer, interval);
948
949         return orun;
950 }
951 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
952
953 /*
954  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
955  *
956  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
957  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
958  *
959  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
960  */
961 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
962                            struct hrtimer_clock_base *base,
963                            enum hrtimer_mode mode)
964 {
965         debug_activate(timer, mode);
966
967         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
968
969         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
970         WRITE_ONCE(timer->state, HRTIMER_STATE_ENQUEUED);
971
972         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
973 }
974
975 /*
976  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
977  *
978  * Caller must hold the base lock.
979  *
980  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
981  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
982  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
983  * anyway (e.g. timer interrupt)
984  */
985 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
986                              struct hrtimer_clock_base *base,
987                              u8 newstate, int reprogram)
988 {
989         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
990         u8 state = timer->state;
991
992         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
993         WRITE_ONCE(timer->state, newstate);
994         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
995                 return;
996
997         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
998                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
999
1000         /*
1001          * Note: If reprogram is false we do not update
1002          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
1003          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
1004          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
1005          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
1006          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
1007          */
1008         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
1009                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
1010 }
1011
1012 /*
1013  * remove hrtimer, called with base lock held
1014  */
1015 static inline int
1016 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
1017 {
1018         u8 state = timer->state;
1019
1020         if (state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
1021                 int reprogram;
1022
1023                 /*
1024                  * Remove the timer and force reprogramming when high
1025                  * resolution mode is active and the timer is on the current
1026                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
1027                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
1028                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
1029                  * rare case and less expensive than a smp call.
1030                  */
1031                 debug_deactivate(timer);
1032                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1033
1034                 if (!restart)
1035                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
1036
1037                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
1038                 return 1;
1039         }
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1044                                             const enum hrtimer_mode mode)
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1047         /*
1048          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
1049          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
1050          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
1051          */
1052         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
1053         if (timer->is_rel)
1054                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
1055 #endif
1056         return tim;
1057 }
1058
1059 static void
1060 hrtimer_update_softirq_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, bool reprogram)
1061 {
1062         ktime_t expires;
1063
1064         /*
1065          * Find the next SOFT expiration.
1066          */
1067         expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1068
1069         /*
1070          * reprogramming needs to be triggered, even if the next soft
1071          * hrtimer expires at the same time than the next hard
1072          * hrtimer. cpu_base->softirq_expires_next needs to be updated!
1073          */
1074         if (expires == KTIME_MAX)
1075                 return;
1076
1077         /*
1078          * cpu_base->*next_timer is recomputed by __hrtimer_get_next_event()
1079          * cpu_base->*expires_next is only set by hrtimer_reprogram()
1080          */
1081         hrtimer_reprogram(cpu_base->softirq_next_timer, reprogram);
1082 }
1083
1084 static int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1085                                     u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
1086                                     struct hrtimer_clock_base *base)
1087 {
1088         struct hrtimer_clock_base *new_base;
1089
1090         /* Remove an active timer from the queue: */
1091         remove_hrtimer(timer, base, true);
1092
1093         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1094                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1095
1096         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1097
1098         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1099
1100         /* Switch the timer base, if necessary: */
1101         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1102
1103         return enqueue_hrtimer(timer, new_base, mode);
1104 }
1105
1106 /**
1107  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer
1108  * @timer:      the timer to be added
1109  * @tim:        expiry time
1110  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1111  * @mode:       timer mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1112  *              relative (HRTIMER_MODE_REL), and pinned (HRTIMER_MODE_PINNED);
1113  *              softirq based mode is considered for debug purpose only!
1114  */
1115 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1116                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1117 {
1118         struct hrtimer_clock_base *base;
1119         unsigned long flags;
1120
1121         /*
1122          * Check whether the HRTIMER_MODE_SOFT bit and hrtimer.is_soft
1123          * match on CONFIG_PREEMPT_RT = n. With PREEMPT_RT check the hard
1124          * expiry mode because unmarked timers are moved to softirq expiry.
1125          */
1126         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1127                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT) ^ !timer->is_soft);
1128         else
1129                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_HARD) ^ !timer->is_hard);
1130
1131         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1132
1133         if (__hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, base))
1134                 hrtimer_reprogram(timer, true);
1135
1136         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1139
1140 /**
1141  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1142  * @timer:      hrtimer to stop
1143  *
1144  * Returns:
1145  *
1146  *  *  0 when the timer was not active
1147  *  *  1 when the timer was active
1148  *  * -1 when the timer is currently executing the callback function and
1149  *    cannot be stopped
1150  */
1151 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1152 {
1153         struct hrtimer_clock_base *base;
1154         unsigned long flags;
1155         int ret = -1;
1156
1157         /*
1158          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1159          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1160          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1161          * so we can avoid taking it.
1162          */
1163         if (!hrtimer_active(timer))
1164                 return 0;
1165
1166         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1167
1168         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1169                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1170
1171         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1172
1173         return ret;
1174
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1177
1178 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1179 static void hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base)
1180 {
1181         spin_lock_init(&base->softirq_expiry_lock);
1182 }
1183
1184 static void hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1185 {
1186         spin_lock(&base->softirq_expiry_lock);
1187 }
1188
1189 static void hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1190 {
1191         spin_unlock(&base->softirq_expiry_lock);
1192 }
1193
1194 /*
1195  * The counterpart to hrtimer_cancel_wait_running().
1196  *
1197  * If there is a waiter for cpu_base->expiry_lock, then it was waiting for
1198  * the timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That
1199  * allows the waiter to acquire the lock and make progress.
1200  */
1201 static void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1202                                       unsigned long flags)
1203 {
1204         if (atomic_read(&cpu_base->timer_waiters)) {
1205                 raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1206                 spin_unlock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1207                 spin_lock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1208                 raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1209         }
1210 }
1211
1212 /*
1213  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1214  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1215  * running.
1216  *
1217  * This prevents priority inversion: if the soft irq thread is preempted
1218  * in the middle of a timer callback, then calling del_timer_sync() can
1219  * lead to two issues:
1220  *
1221  *  - If the caller is on a remote CPU then it has to spin wait for the timer
1222  *    handler to complete. This can result in unbound priority inversion.
1223  *
1224  *  - If the caller originates from the task which preempted the timer
1225  *    handler on the same CPU, then spin waiting for the timer handler to
1226  *    complete is never going to end.
1227  */
1228 void hrtimer_cancel_wait_running(const struct hrtimer *timer)
1229 {
1230         /* Lockless read. Prevent the compiler from reloading it below */
1231         struct hrtimer_clock_base *base = READ_ONCE(timer->base);
1232
1233         /*
1234          * Just relax if the timer expires in hard interrupt context or if
1235          * it is currently on the migration base.
1236          */
1237         if (!timer->is_soft || is_migration_base(base)) {
1238                 cpu_relax();
1239                 return;
1240         }
1241
1242         /*
1243          * Mark the base as contended and grab the expiry lock, which is
1244          * held by the softirq across the timer callback. Drop the lock
1245          * immediately so the softirq can expire the next timer. In theory
1246          * the timer could already be running again, but that's more than
1247          * unlikely and just causes another wait loop.
1248          */
1249         atomic_inc(&base->cpu_base->timer_waiters);
1250         spin_lock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1251         atomic_dec(&base->cpu_base->timer_waiters);
1252         spin_unlock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1253 }
1254 #else
1255 static inline void
1256 hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1257 static inline void
1258 hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1259 static inline void
1260 hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1261 static inline void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *base,
1262                                              unsigned long flags) { }
1263 #endif
1264
1265 /**
1266  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1267  * @timer:      the timer to be cancelled
1268  *
1269  * Returns:
1270  *  0 when the timer was not active
1271  *  1 when the timer was active
1272  */
1273 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1274 {
1275         int ret;
1276
1277         do {
1278                 ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1279
1280                 if (ret < 0)
1281                         hrtimer_cancel_wait_running(timer);
1282         } while (ret < 0);
1283         return ret;
1284 }
1285 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1286
1287 /**
1288  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1289  * @timer:      the timer to read
1290  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1291  */
1292 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1293 {
1294         unsigned long flags;
1295         ktime_t rem;
1296
1297         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1298         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1299                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1300         else
1301                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1302         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1303
1304         return rem;
1305 }
1306 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1307
1308 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1309 /**
1310  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1311  *
1312  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1313  */
1314 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1315 {
1316         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1317         u64 expires = KTIME_MAX;
1318         unsigned long flags;
1319
1320         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1321
1322         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1323                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1324
1325         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1326
1327         return expires;
1328 }
1329
1330 /**
1331  * hrtimer_next_event_without - time until next expiry event w/o one timer
1332  * @exclude:    timer to exclude
1333  *
1334  * Returns the next expiry time over all timers except for the @exclude one or
1335  * KTIME_MAX if none of them is pending.
1336  */
1337 u64 hrtimer_next_event_without(const struct hrtimer *exclude)
1338 {
1339         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1340         u64 expires = KTIME_MAX;
1341         unsigned long flags;
1342
1343         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1344
1345         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base)) {
1346                 unsigned int active;
1347
1348                 if (!cpu_base->softirq_activated) {
1349                         active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
1350                         expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude,
1351                                                             active, KTIME_MAX);
1352                 }
1353                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
1354                 expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude, active,
1355                                                     expires);
1356         }
1357
1358         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1359
1360         return expires;
1361 }
1362 #endif
1363
1364 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1365 {
1366         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1367                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1368
1369                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1370                         return base;
1371         }
1372         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1373         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1374 }
1375
1376 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1377                            enum hrtimer_mode mode)
1378 {
1379         bool softtimer = !!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT);
1380         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1381         int base;
1382
1383         /*
1384          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1385          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1386          * interrupt context for latency reasons and because the callbacks
1387          * can invoke functions which might sleep on RT, e.g. spin_lock().
1388          */
1389         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(mode & HRTIMER_MODE_HARD))
1390                 softtimer = true;
1391
1392         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1393
1394         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1395
1396         /*
1397          * POSIX magic: Relative CLOCK_REALTIME timers are not affected by
1398          * clock modifications, so they needs to become CLOCK_MONOTONIC to
1399          * ensure POSIX compliance.
1400          */
1401         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode & HRTIMER_MODE_REL)
1402                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1403
1404         base = softtimer ? HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES / 2 : 0;
1405         base += hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1406         timer->is_soft = softtimer;
1407         timer->is_hard = !!(mode & HRTIMER_MODE_HARD);
1408         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1409         timerqueue_init(&timer->node);
1410 }
1411
1412 /**
1413  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1414  * @timer:      the timer to be initialized
1415  * @clock_id:   the clock to be used
1416  * @mode:       The modes which are relevant for intitialization:
1417  *              HRTIMER_MODE_ABS, HRTIMER_MODE_REL, HRTIMER_MODE_ABS_SOFT,
1418  *              HRTIMER_MODE_REL_SOFT
1419  *
1420  *              The PINNED variants of the above can be handed in,
1421  *              but the PINNED bit is ignored as pinning happens
1422  *              when the hrtimer is started
1423  */
1424 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1425                   enum hrtimer_mode mode)
1426 {
1427         debug_init(timer, clock_id, mode);
1428         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1431
1432 /*
1433  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1434  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1435  * to another cpu.
1436  *
1437  * It is important for this function to not return a false negative.
1438  */
1439 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1440 {
1441         struct hrtimer_clock_base *base;
1442         unsigned int seq;
1443
1444         do {
1445                 base = READ_ONCE(timer->base);
1446                 seq = raw_read_seqcount_begin(&base->seq);
1447
1448                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1449                     base->running == timer)
1450                         return true;
1451
1452         } while (read_seqcount_retry(&base->seq, seq) ||
1453                  base != READ_ONCE(timer->base));
1454
1455         return false;
1456 }
1457 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1458
1459 /*
1460  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1461  * distinct sections:
1462  *
1463  *  - queued:   the timer is queued
1464  *  - callback: the timer is being ran
1465  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1466  *
1467  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1468  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1469  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1470  * insufficient for that.
1471  *
1472  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1473  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1474  * __run_hrtimer() invocations.
1475  */
1476
1477 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1478                           struct hrtimer_clock_base *base,
1479                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now,
1480                           unsigned long flags) __must_hold(&cpu_base->lock)
1481 {
1482         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
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         lockdep_hrtimer_enter(timer);
1518
1519         restart = fn(timer);
1520
1521         lockdep_hrtimer_exit(timer);
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                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
2001                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
2002         }
2003
2004         cpu_base->cpu = cpu;
2005         cpu_base->active_bases = 0;
2006         cpu_base->hres_active = 0;
2007         cpu_base->hang_detected = 0;
2008         cpu_base->next_timer = NULL;
2009         cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
2010         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
2011         cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
2012         hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(cpu_base);
2013         return 0;
2014 }
2015
2016 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2017
2018 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
2019                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
2020 {
2021         struct hrtimer *timer;
2022         struct timerqueue_node *node;
2023
2024         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
2025                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
2026                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
2027                 debug_deactivate(timer);
2028
2029                 /*
2030                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
2031                  * timer could be seen as !active and just vanish away
2032                  * under us on another CPU
2033                  */
2034                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
2035                 timer->base = new_base;
2036                 /*
2037                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
2038                  * reprogram the event device in case the timer
2039                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
2040                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
2041                  * sort out already expired timers and reprogram the
2042                  * event device.
2043                  */
2044                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, HRTIMER_MODE_ABS);
2045         }
2046 }
2047
2048 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
2049 {
2050         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
2051         int i;
2052
2053         BUG_ON(cpu_online(scpu));
2054         tick_cancel_sched_timer(scpu);
2055
2056         /*
2057          * this BH disable ensures that raise_softirq_irqoff() does
2058          * not wakeup ksoftirqd (and acquire the pi-lock) while
2059          * holding the cpu_base lock
2060          */
2061         local_bh_disable();
2062         local_irq_disable();
2063         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
2064         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
2065         /*
2066          * The caller is globally serialized and nobody else
2067          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2068          */
2069         raw_spin_lock(&new_base->lock);
2070         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2071
2072         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2073                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
2074                                      &new_base->clock_base[i]);
2075         }
2076
2077         /*
2078          * The migration might have changed the first expiring softirq
2079          * timer on this CPU. Update it.
2080          */
2081         hrtimer_update_softirq_timer(new_base, false);
2082
2083         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2084         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
2085
2086         /* Check, if we got expired work to do */
2087         __hrtimer_peek_ahead_timers();
2088         local_irq_enable();
2089         local_bh_enable();
2090         return 0;
2091 }
2092
2093 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2094
2095 void __init hrtimers_init(void)
2096 {
2097         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
2098         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, hrtimer_run_softirq);
2099 }
2100
2101 /**
2102  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
2103  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2104  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2105  * @mode:       timer mode
2106  * @clock_id:   timer clock to be used
2107  */
2108 int __sched
2109 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
2110                                const enum hrtimer_mode mode, clockid_t clock_id)
2111 {
2112         struct hrtimer_sleeper t;
2113
2114         /*
2115          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
2116          * matter whether this is an absolute or a relative time.
2117          */
2118         if (expires && *expires == 0) {
2119                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2120                 return 0;
2121         }
2122
2123         /*
2124          * A NULL parameter means "infinite"
2125          */
2126         if (!expires) {
2127                 schedule();
2128                 return -EINTR;
2129         }
2130
2131         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clock_id, mode);
2132         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
2133         hrtimer_sleeper_start_expires(&t, mode);
2134
2135         if (likely(t.task))
2136                 schedule();
2137
2138         hrtimer_cancel(&t.timer);
2139         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
2140
2141         __set_current_state(TASK_RUNNING);
2142
2143         return !t.task ? 0 : -EINTR;
2144 }
2145
2146 /**
2147  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
2148  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2149  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2150  * @mode:       timer mode
2151  *
2152  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2153  * elapsed. The routine will return immediately unless
2154  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2155  *
2156  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
2157  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
2158  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
2159  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
2160  *
2161  * You can set the task state as follows -
2162  *
2163  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2164  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2165  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2166  *
2167  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2168  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2169  * up.
2170  *
2171  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2172  * routine returns.
2173  *
2174  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2175  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2176  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2177  */
2178 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
2179                                      const enum hrtimer_mode mode)
2180 {
2181         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
2182                                               CLOCK_MONOTONIC);
2183 }
2184 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
2185
2186 /**
2187  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
2188  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2189  * @mode:       timer mode
2190  *
2191  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2192  * elapsed. The routine will return immediately unless
2193  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2194  *
2195  * You can set the task state as follows -
2196  *
2197  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2198  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2199  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2200  *
2201  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2202  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2203  * up.
2204  *
2205  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2206  * routine returns.
2207  *
2208  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2209  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2210  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2211  */
2212 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
2213                                const enum hrtimer_mode mode)
2214 {
2215         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
2216 }
2217 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);