OSDN Git Service

Merge 4.4.114 into android-4.4
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / kernel / time / timer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/timer.c
3  *
4  *  Kernel internal timers
5  *
6  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
7  *
8  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
9  *
10  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
11  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
12  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
13  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
14  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
15  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
16  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
17  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
18  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
19  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
20  */
21
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/percpu.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/pid_namespace.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/thread_info.h>
32 #include <linux/time.h>
33 #include <linux/jiffies.h>
34 #include <linux/posix-timers.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/syscalls.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/tick.h>
39 #include <linux/kallsyms.h>
40 #include <linux/irq_work.h>
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/sched/sysctl.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/compat.h>
45
46 #include <asm/uaccess.h>
47 #include <asm/unistd.h>
48 #include <asm/div64.h>
49 #include <asm/timex.h>
50 #include <asm/io.h>
51
52 #include "tick-internal.h"
53
54 #define CREATE_TRACE_POINTS
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
58
59 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
60
61 /*
62  * per-CPU timer vector definitions:
63  */
64 #define TVN_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
65 #define TVR_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 6 : 8)
66 #define TVN_SIZE (1 << TVN_BITS)
67 #define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS)
68 #define TVN_MASK (TVN_SIZE - 1)
69 #define TVR_MASK (TVR_SIZE - 1)
70 #define MAX_TVAL ((unsigned long)((1ULL << (TVR_BITS + 4*TVN_BITS)) - 1))
71
72 struct tvec {
73         struct hlist_head vec[TVN_SIZE];
74 };
75
76 struct tvec_root {
77         struct hlist_head vec[TVR_SIZE];
78 };
79
80 struct tvec_base {
81         spinlock_t lock;
82         struct timer_list *running_timer;
83         unsigned long timer_jiffies;
84         unsigned long next_timer;
85         unsigned long active_timers;
86         unsigned long all_timers;
87         int cpu;
88         bool migration_enabled;
89         bool nohz_active;
90         struct tvec_root tv1;
91         struct tvec tv2;
92         struct tvec tv3;
93         struct tvec tv4;
94         struct tvec tv5;
95 } ____cacheline_aligned;
96
97
98 static DEFINE_PER_CPU(struct tvec_base, tvec_bases);
99
100 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
101 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
102
103 void timers_update_migration(bool update_nohz)
104 {
105         bool on = sysctl_timer_migration && tick_nohz_active;
106         unsigned int cpu;
107
108         /* Avoid the loop, if nothing to update */
109         if (this_cpu_read(tvec_bases.migration_enabled) == on)
110                 return;
111
112         for_each_possible_cpu(cpu) {
113                 per_cpu(tvec_bases.migration_enabled, cpu) = on;
114                 per_cpu(hrtimer_bases.migration_enabled, cpu) = on;
115                 if (!update_nohz)
116                         continue;
117                 per_cpu(tvec_bases.nohz_active, cpu) = true;
118                 per_cpu(hrtimer_bases.nohz_active, cpu) = true;
119         }
120 }
121
122 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
123                             void __user *buffer, size_t *lenp,
124                             loff_t *ppos)
125 {
126         static DEFINE_MUTEX(mutex);
127         int ret;
128
129         mutex_lock(&mutex);
130         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
131         if (!ret && write)
132                 timers_update_migration(false);
133         mutex_unlock(&mutex);
134         return ret;
135 }
136
137 static inline struct tvec_base *get_target_base(struct tvec_base *base,
138                                                 int pinned)
139 {
140         if (pinned || !base->migration_enabled)
141                 return this_cpu_ptr(&tvec_bases);
142         return per_cpu_ptr(&tvec_bases, get_nohz_timer_target());
143 }
144 #else
145 static inline struct tvec_base *get_target_base(struct tvec_base *base,
146                                                 int pinned)
147 {
148         return this_cpu_ptr(&tvec_bases);
149 }
150 #endif
151
152 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
153                 bool force_up)
154 {
155         int rem;
156         unsigned long original = j;
157
158         /*
159          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
160          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
161          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
162          * already did this.
163          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
164          * extra offset again.
165          */
166         j += cpu * 3;
167
168         rem = j % HZ;
169
170         /*
171          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
172          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
173          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
174          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
175          * But never round down if @force_up is set.
176          */
177         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
178                 j = j - rem;
179         else /* round up */
180                 j = j - rem + HZ;
181
182         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
183         j -= cpu * 3;
184
185         /*
186          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
187          * unmodified value.
188          */
189         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
190 }
191
192 /**
193  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
194  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
195  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
196  *
197  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
198  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
199  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
200  * they fire approximately every X seconds.
201  *
202  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
203  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
204  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
205  *
206  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
207  * processors firing at the exact same time, which could lead
208  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
209  *
210  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
211  */
212 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
213 {
214         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
215 }
216 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
217
218 /**
219  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
220  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
221  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
222  *
223  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
224  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
225  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
226  * they fire approximately every X seconds.
227  *
228  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
229  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
230  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
231  *
232  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
233  * processors firing at the exact same time, which could lead
234  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
235  *
236  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
237  */
238 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
239 {
240         unsigned long j0 = jiffies;
241
242         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
243         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
246
247 /**
248  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
249  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
250  *
251  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
252  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
253  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
254  * they fire approximately every X seconds.
255  *
256  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
257  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
258  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
259  *
260  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
261  */
262 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
263 {
264         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
265 }
266 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
267
268 /**
269  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
270  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
271  *
272  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
273  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
274  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
275  * they fire approximately every X seconds.
276  *
277  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
278  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
279  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
280  *
281  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
282  */
283 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
284 {
285         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
286 }
287 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
288
289 /**
290  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
291  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
292  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
293  *
294  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
295  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
296  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
297  * early.
298  */
299 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
300 {
301         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
302 }
303 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
304
305 /**
306  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
307  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
308  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
309  *
310  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
311  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
312  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
313  * early.
314  */
315 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
316 {
317         unsigned long j0 = jiffies;
318
319         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
320         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
321 }
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
323
324 /**
325  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
326  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
327  *
328  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
329  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
330  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
331  * early.
332  */
333 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
334 {
335         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
338
339 /**
340  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
341  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
342  *
343  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
344  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
345  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
346  * early.
347  */
348 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
349 {
350         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
351 }
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
353
354 /**
355  * set_timer_slack - set the allowed slack for a timer
356  * @timer: the timer to be modified
357  * @slack_hz: the amount of time (in jiffies) allowed for rounding
358  *
359  * Set the amount of time, in jiffies, that a certain timer has
360  * in terms of slack. By setting this value, the timer subsystem
361  * will schedule the actual timer somewhere between
362  * the time mod_timer() asks for, and that time plus the slack.
363  *
364  * By setting the slack to -1, a percentage of the delay is used
365  * instead.
366  */
367 void set_timer_slack(struct timer_list *timer, int slack_hz)
368 {
369         timer->slack = slack_hz;
370 }
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_timer_slack);
372
373 static void
374 __internal_add_timer(struct tvec_base *base, struct timer_list *timer)
375 {
376         unsigned long expires = timer->expires;
377         unsigned long idx = expires - base->timer_jiffies;
378         struct hlist_head *vec;
379
380         if (idx < TVR_SIZE) {
381                 int i = expires & TVR_MASK;
382                 vec = base->tv1.vec + i;
383         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
384                 int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
385                 vec = base->tv2.vec + i;
386         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) {
387                 int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
388                 vec = base->tv3.vec + i;
389         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) {
390                 int i = (expires >> (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
391                 vec = base->tv4.vec + i;
392         } else if ((signed long) idx < 0) {
393                 /*
394                  * Can happen if you add a timer with expires == jiffies,
395                  * or you set a timer to go off in the past
396                  */
397                 vec = base->tv1.vec + (base->timer_jiffies & TVR_MASK);
398         } else {
399                 int i;
400                 /* If the timeout is larger than MAX_TVAL (on 64-bit
401                  * architectures or with CONFIG_BASE_SMALL=1) then we
402                  * use the maximum timeout.
403                  */
404                 if (idx > MAX_TVAL) {
405                         idx = MAX_TVAL;
406                         expires = idx + base->timer_jiffies;
407                 }
408                 i = (expires >> (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
409                 vec = base->tv5.vec + i;
410         }
411
412         hlist_add_head(&timer->entry, vec);
413 }
414
415 static void internal_add_timer(struct tvec_base *base, struct timer_list *timer)
416 {
417         /* Advance base->jiffies, if the base is empty */
418         if (!base->all_timers++)
419                 base->timer_jiffies = jiffies;
420
421         __internal_add_timer(base, timer);
422         /*
423          * Update base->active_timers and base->next_timer
424          */
425         if (!(timer->flags & TIMER_DEFERRABLE)) {
426                 if (!base->active_timers++ ||
427                     time_before(timer->expires, base->next_timer))
428                         base->next_timer = timer->expires;
429         }
430
431         /*
432          * Check whether the other CPU is in dynticks mode and needs
433          * to be triggered to reevaluate the timer wheel.
434          * We are protected against the other CPU fiddling
435          * with the timer by holding the timer base lock. This also
436          * makes sure that a CPU on the way to stop its tick can not
437          * evaluate the timer wheel.
438          *
439          * Spare the IPI for deferrable timers on idle targets though.
440          * The next busy ticks will take care of it. Except full dynticks
441          * require special care against races with idle_cpu(), lets deal
442          * with that later.
443          */
444         if (base->nohz_active) {
445                 if (!(timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) ||
446                     tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
447                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
448         }
449 }
450
451 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
452 void __timer_stats_timer_set_start_info(struct timer_list *timer, void *addr)
453 {
454         if (timer->start_site)
455                 return;
456
457         timer->start_site = addr;
458         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
459         timer->start_pid = current->pid;
460 }
461
462 static void timer_stats_account_timer(struct timer_list *timer)
463 {
464         void *site;
465
466         /*
467          * start_site can be concurrently reset by
468          * timer_stats_timer_clear_start_info()
469          */
470         site = READ_ONCE(timer->start_site);
471         if (likely(!site))
472                 return;
473
474         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, site,
475                                  timer->function, timer->start_comm,
476                                  timer->flags);
477 }
478
479 #else
480 static void timer_stats_account_timer(struct timer_list *timer) {}
481 #endif
482
483 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
484
485 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
486
487 static void *timer_debug_hint(void *addr)
488 {
489         return ((struct timer_list *) addr)->function;
490 }
491
492 /*
493  * fixup_init is called when:
494  * - an active object is initialized
495  */
496 static int timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
497 {
498         struct timer_list *timer = addr;
499
500         switch (state) {
501         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
502                 del_timer_sync(timer);
503                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
504                 return 1;
505         default:
506                 return 0;
507         }
508 }
509
510 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
511 static void stub_timer(unsigned long data)
512 {
513         WARN_ON(1);
514 }
515
516 /*
517  * fixup_activate is called when:
518  * - an active object is activated
519  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
520  */
521 static int timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
522 {
523         struct timer_list *timer = addr;
524
525         switch (state) {
526
527         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
528                 /*
529                  * This is not really a fixup. The timer was
530                  * statically initialized. We just make sure that it
531                  * is tracked in the object tracker.
532                  */
533                 if (timer->entry.pprev == NULL &&
534                     timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC) {
535                         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
536                         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
537                         return 0;
538                 } else {
539                         setup_timer(timer, stub_timer, 0);
540                         return 1;
541                 }
542                 return 0;
543
544         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
545                 WARN_ON(1);
546
547         default:
548                 return 0;
549         }
550 }
551
552 /*
553  * fixup_free is called when:
554  * - an active object is freed
555  */
556 static int timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
557 {
558         struct timer_list *timer = addr;
559
560         switch (state) {
561         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
562                 del_timer_sync(timer);
563                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
564                 return 1;
565         default:
566                 return 0;
567         }
568 }
569
570 /*
571  * fixup_assert_init is called when:
572  * - an untracked/uninit-ed object is found
573  */
574 static int timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
575 {
576         struct timer_list *timer = addr;
577
578         switch (state) {
579         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
580                 if (timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC) {
581                         /*
582                          * This is not really a fixup. The timer was
583                          * statically initialized. We just make sure that it
584                          * is tracked in the object tracker.
585                          */
586                         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
587                         return 0;
588                 } else {
589                         setup_timer(timer, stub_timer, 0);
590                         return 1;
591                 }
592         default:
593                 return 0;
594         }
595 }
596
597 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
598         .name                   = "timer_list",
599         .debug_hint             = timer_debug_hint,
600         .fixup_init             = timer_fixup_init,
601         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
602         .fixup_free             = timer_fixup_free,
603         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
604 };
605
606 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
607 {
608         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
609 }
610
611 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
612 {
613         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
614 }
615
616 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
617 {
618         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
619 }
620
621 static inline void debug_timer_free(struct timer_list *timer)
622 {
623         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
624 }
625
626 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
627 {
628         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
629 }
630
631 static void do_init_timer(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
632                           const char *name, struct lock_class_key *key);
633
634 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
635                              const char *name, struct lock_class_key *key)
636 {
637         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
638         do_init_timer(timer, flags, name, key);
639 }
640 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
641
642 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
643 {
644         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
645 }
646 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
647
648 #else
649 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
650 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
651 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
652 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
653 #endif
654
655 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
656 {
657         debug_timer_init(timer);
658         trace_timer_init(timer);
659 }
660
661 static inline void
662 debug_activate(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
663 {
664         debug_timer_activate(timer);
665         trace_timer_start(timer, expires, timer->flags);
666 }
667
668 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
669 {
670         debug_timer_deactivate(timer);
671         trace_timer_cancel(timer);
672 }
673
674 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
675 {
676         debug_timer_assert_init(timer);
677 }
678
679 static void do_init_timer(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
680                           const char *name, struct lock_class_key *key)
681 {
682         timer->entry.pprev = NULL;
683         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
684         timer->slack = -1;
685 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
686         timer->start_site = NULL;
687         timer->start_pid = -1;
688         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
689 #endif
690         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
691 }
692
693 /**
694  * init_timer_key - initialize a timer
695  * @timer: the timer to be initialized
696  * @flags: timer flags
697  * @name: name of the timer
698  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
699  *       sync lock dependencies
700  *
701  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
702  * other timer functions.
703  */
704 void init_timer_key(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
705                     const char *name, struct lock_class_key *key)
706 {
707         debug_init(timer);
708         do_init_timer(timer, flags, name, key);
709 }
710 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
711
712 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
713 {
714         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
715
716         debug_deactivate(timer);
717
718         __hlist_del(entry);
719         if (clear_pending)
720                 entry->pprev = NULL;
721         entry->next = LIST_POISON2;
722 }
723
724 static inline void
725 detach_expired_timer(struct timer_list *timer, struct tvec_base *base)
726 {
727         detach_timer(timer, true);
728         if (!(timer->flags & TIMER_DEFERRABLE))
729                 base->active_timers--;
730         base->all_timers--;
731 }
732
733 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct tvec_base *base,
734                              bool clear_pending)
735 {
736         if (!timer_pending(timer))
737                 return 0;
738
739         detach_timer(timer, clear_pending);
740         if (!(timer->flags & TIMER_DEFERRABLE)) {
741                 base->active_timers--;
742                 if (timer->expires == base->next_timer)
743                         base->next_timer = base->timer_jiffies;
744         }
745         /* If this was the last timer, advance base->jiffies */
746         if (!--base->all_timers)
747                 base->timer_jiffies = jiffies;
748         return 1;
749 }
750
751 /*
752  * We are using hashed locking: holding per_cpu(tvec_bases).lock
753  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
754  * locked, and the base itself is locked too.
755  *
756  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
757  * be found on ->tvX lists.
758  *
759  * When the timer's base is locked and removed from the list, the
760  * TIMER_MIGRATING flag is set, FIXME
761  */
762 static struct tvec_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
763                                         unsigned long *flags)
764         __acquires(timer->base->lock)
765 {
766         for (;;) {
767                 struct tvec_base *base;
768                 u32 tf;
769
770                 /*
771                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
772                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
773                  * and spin_lock().
774                  */
775                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
776
777                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
778                         base = per_cpu_ptr(&tvec_bases, tf & TIMER_CPUMASK);
779                         spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
780                         if (timer->flags == tf)
781                                 return base;
782                         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
783                 }
784                 cpu_relax();
785         }
786 }
787
788 static inline int
789 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires,
790             bool pending_only, int pinned)
791 {
792         struct tvec_base *base, *new_base;
793         unsigned long flags;
794         int ret = 0;
795
796         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
797         BUG_ON(!timer->function);
798
799         base = lock_timer_base(timer, &flags);
800
801         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
802         if (!ret && pending_only)
803                 goto out_unlock;
804
805         debug_activate(timer, expires);
806
807         new_base = get_target_base(base, pinned);
808
809         if (base != new_base) {
810                 /*
811                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
812                  * However we can't change timer's base while it is running,
813                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
814                  * handler yet has not finished. This also guarantees that
815                  * the timer is serialized wrt itself.
816                  */
817                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
818                         /* See the comment in lock_timer_base() */
819                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
820
821                         spin_unlock(&base->lock);
822                         base = new_base;
823                         spin_lock(&base->lock);
824                         WRITE_ONCE(timer->flags,
825                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
826                 }
827         }
828
829         timer->expires = expires;
830         internal_add_timer(base, timer);
831
832 out_unlock:
833         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
834
835         return ret;
836 }
837
838 /**
839  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
840  * @timer: the pending timer to be modified
841  * @expires: new timeout in jiffies
842  *
843  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
844  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
845  *
846  * It is useful for unserialized use of timers.
847  */
848 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
849 {
850         return __mod_timer(timer, expires, true, TIMER_NOT_PINNED);
851 }
852 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
853
854 /*
855  * Decide where to put the timer while taking the slack into account
856  *
857  * Algorithm:
858  *   1) calculate the maximum (absolute) time
859  *   2) calculate the highest bit where the expires and new max are different
860  *   3) use this bit to make a mask
861  *   4) use the bitmask to round down the maximum time, so that all last
862  *      bits are zeros
863  */
864 static inline
865 unsigned long apply_slack(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
866 {
867         unsigned long expires_limit, mask;
868         int bit;
869
870         if (timer->slack >= 0) {
871                 expires_limit = expires + timer->slack;
872         } else {
873                 long delta = expires - jiffies;
874
875                 if (delta < 256)
876                         return expires;
877
878                 expires_limit = expires + delta / 256;
879         }
880         mask = expires ^ expires_limit;
881         if (mask == 0)
882                 return expires;
883
884         bit = __fls(mask);
885
886         mask = (1UL << bit) - 1;
887
888         expires_limit = expires_limit & ~(mask);
889
890         return expires_limit;
891 }
892
893 /**
894  * mod_timer - modify a timer's timeout
895  * @timer: the timer to be modified
896  * @expires: new timeout in jiffies
897  *
898  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
899  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
900  *
901  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
902  *
903  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
904  *
905  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
906  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
907  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
908  *
909  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
910  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
911  * active timer returns 1.)
912  */
913 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
914 {
915         expires = apply_slack(timer, expires);
916
917         /*
918          * This is a common optimization triggered by the
919          * networking code - if the timer is re-modified
920          * to be the same thing then just return:
921          */
922         if (timer_pending(timer) && timer->expires == expires)
923                 return 1;
924
925         return __mod_timer(timer, expires, false, TIMER_NOT_PINNED);
926 }
927 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
928
929 /**
930  * mod_timer_pinned - modify a timer's timeout
931  * @timer: the timer to be modified
932  * @expires: new timeout in jiffies
933  *
934  * mod_timer_pinned() is a way to update the expire field of an
935  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
936  * and to ensure that the timer is scheduled on the current CPU.
937  *
938  * Note that this does not prevent the timer from being migrated
939  * when the current CPU goes offline.  If this is a problem for
940  * you, use CPU-hotplug notifiers to handle it correctly, for
941  * example, cancelling the timer when the corresponding CPU goes
942  * offline.
943  *
944  * mod_timer_pinned(timer, expires) is equivalent to:
945  *
946  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
947  */
948 int mod_timer_pinned(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
949 {
950         if (timer->expires == expires && timer_pending(timer))
951                 return 1;
952
953         return __mod_timer(timer, expires, false, TIMER_PINNED);
954 }
955 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pinned);
956
957 /**
958  * add_timer - start a timer
959  * @timer: the timer to be added
960  *
961  * The kernel will do a ->function(->data) callback from the
962  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
963  * current time is 'jiffies'.
964  *
965  * The timer's ->expires, ->function (and if the handler uses it, ->data)
966  * fields must be set prior calling this function.
967  *
968  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
969  * timer tick.
970  */
971 void add_timer(struct timer_list *timer)
972 {
973         BUG_ON(timer_pending(timer));
974         mod_timer(timer, timer->expires);
975 }
976 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
977
978 /**
979  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
980  * @timer: the timer to be added
981  * @cpu: the CPU to start it on
982  *
983  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
984  */
985 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
986 {
987         struct tvec_base *new_base = per_cpu_ptr(&tvec_bases, cpu);
988         struct tvec_base *base;
989         unsigned long flags;
990
991         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
992         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
993
994         /*
995          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
996          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
997          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
998          */
999         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1000         if (base != new_base) {
1001                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1002
1003                 spin_unlock(&base->lock);
1004                 base = new_base;
1005                 spin_lock(&base->lock);
1006                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1007                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1008         }
1009
1010         debug_activate(timer, timer->expires);
1011         internal_add_timer(base, timer);
1012         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1013 }
1014 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1015
1016 /**
1017  * del_timer - deactive a timer.
1018  * @timer: the timer to be deactivated
1019  *
1020  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1021  * timers.
1022  *
1023  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1024  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1025  * active timer returns 1.)
1026  */
1027 int del_timer(struct timer_list *timer)
1028 {
1029         struct tvec_base *base;
1030         unsigned long flags;
1031         int ret = 0;
1032
1033         debug_assert_init(timer);
1034
1035         timer_stats_timer_clear_start_info(timer);
1036         if (timer_pending(timer)) {
1037                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1038                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1039                 spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1040         }
1041
1042         return ret;
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1045
1046 /**
1047  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1048  * @timer: timer do del
1049  *
1050  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1051  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1052  */
1053 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1054 {
1055         struct tvec_base *base;
1056         unsigned long flags;
1057         int ret = -1;
1058
1059         debug_assert_init(timer);
1060
1061         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1062
1063         if (base->running_timer != timer) {
1064                 timer_stats_timer_clear_start_info(timer);
1065                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1066         }
1067         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1068
1069         return ret;
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1072
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074 /**
1075  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1076  * @timer: the timer to be deactivated
1077  *
1078  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1079  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1080  * CPUs.
1081  *
1082  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1083  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1084  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1085  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1086  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1087  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1088  *
1089  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1090  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1091  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why:
1092  *
1093  *    CPU0                             CPU1
1094  *    ----                             ----
1095  *                                   <SOFTIRQ>
1096  *                                   call_timer_fn();
1097  *                                     base->running_timer = mytimer;
1098  *  spin_lock_irq(somelock);
1099  *                                     <IRQ>
1100  *                                        spin_lock(somelock);
1101  *  del_timer_sync(mytimer);
1102  *   while (base->running_timer == mytimer);
1103  *
1104  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1105  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1106  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1107  *
1108  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1109  */
1110 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1111 {
1112 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1113         unsigned long flags;
1114
1115         /*
1116          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1117          * the synchronization rules above.
1118          */
1119         local_irq_save(flags);
1120         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1121         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1122         local_irq_restore(flags);
1123 #endif
1124         /*
1125          * don't use it in hardirq context, because it
1126          * could lead to deadlock.
1127          */
1128         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1129         for (;;) {
1130                 int ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1131                 if (ret >= 0)
1132                         return ret;
1133                 cpu_relax();
1134         }
1135 }
1136 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1137 #endif
1138
1139 static int cascade(struct tvec_base *base, struct tvec *tv, int index)
1140 {
1141         /* cascade all the timers from tv up one level */
1142         struct timer_list *timer;
1143         struct hlist_node *tmp;
1144         struct hlist_head tv_list;
1145
1146         hlist_move_list(tv->vec + index, &tv_list);
1147
1148         /*
1149          * We are removing _all_ timers from the list, so we
1150          * don't have to detach them individually.
1151          */
1152         hlist_for_each_entry_safe(timer, tmp, &tv_list, entry) {
1153                 /* No accounting, while moving them */
1154                 __internal_add_timer(base, timer);
1155         }
1156
1157         return index;
1158 }
1159
1160 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer, void (*fn)(unsigned long),
1161                           unsigned long data)
1162 {
1163         int count = preempt_count();
1164
1165 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1166         /*
1167          * It is permissible to free the timer from inside the
1168          * function that is called from it, this we need to take into
1169          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1170          * warnings as well as problems when looking into
1171          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1172          */
1173         struct lockdep_map lockdep_map;
1174
1175         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1176 #endif
1177         /*
1178          * Couple the lock chain with the lock chain at
1179          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1180          * call here and in del_timer_sync().
1181          */
1182         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1183
1184         trace_timer_expire_entry(timer);
1185         fn(data);
1186         trace_timer_expire_exit(timer);
1187
1188         lock_map_release(&lockdep_map);
1189
1190         if (count != preempt_count()) {
1191                 WARN_ONCE(1, "timer: %pF preempt leak: %08x -> %08x\n",
1192                           fn, count, preempt_count());
1193                 /*
1194                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1195                  * chance to survive and extract information. If the
1196                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1197                  * than the BUG() we had.
1198                  */
1199                 preempt_count_set(count);
1200         }
1201 }
1202
1203 #define INDEX(N) ((base->timer_jiffies >> (TVR_BITS + (N) * TVN_BITS)) & TVN_MASK)
1204
1205 /**
1206  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1207  * @base: the timer vector to be processed.
1208  *
1209  * This function cascades all vectors and executes all expired timer
1210  * vectors.
1211  */
1212 static inline void __run_timers(struct tvec_base *base)
1213 {
1214         struct timer_list *timer;
1215
1216         spin_lock_irq(&base->lock);
1217
1218         while (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies)) {
1219                 struct hlist_head work_list;
1220                 struct hlist_head *head = &work_list;
1221                 int index;
1222
1223                 if (!base->all_timers) {
1224                         base->timer_jiffies = jiffies;
1225                         break;
1226                 }
1227
1228                 index = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
1229
1230                 /*
1231                  * Cascade timers:
1232                  */
1233                 if (!index &&
1234                         (!cascade(base, &base->tv2, INDEX(0))) &&
1235                                 (!cascade(base, &base->tv3, INDEX(1))) &&
1236                                         !cascade(base, &base->tv4, INDEX(2)))
1237                         cascade(base, &base->tv5, INDEX(3));
1238                 ++base->timer_jiffies;
1239                 hlist_move_list(base->tv1.vec + index, head);
1240                 while (!hlist_empty(head)) {
1241                         void (*fn)(unsigned long);
1242                         unsigned long data;
1243                         bool irqsafe;
1244
1245                         timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1246                         fn = timer->function;
1247                         data = timer->data;
1248                         irqsafe = timer->flags & TIMER_IRQSAFE;
1249
1250                         timer_stats_account_timer(timer);
1251
1252                         base->running_timer = timer;
1253                         detach_expired_timer(timer, base);
1254
1255                         if (irqsafe) {
1256                                 spin_unlock(&base->lock);
1257                                 call_timer_fn(timer, fn, data);
1258                                 spin_lock(&base->lock);
1259                         } else {
1260                                 spin_unlock_irq(&base->lock);
1261                                 call_timer_fn(timer, fn, data);
1262                                 spin_lock_irq(&base->lock);
1263                         }
1264                 }
1265         }
1266         base->running_timer = NULL;
1267         spin_unlock_irq(&base->lock);
1268 }
1269
1270 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1271 /*
1272  * Find out when the next timer event is due to happen. This
1273  * is used on S/390 to stop all activity when a CPU is idle.
1274  * This function needs to be called with interrupts disabled.
1275  */
1276 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct tvec_base *base)
1277 {
1278         unsigned long timer_jiffies = base->timer_jiffies;
1279         unsigned long expires = timer_jiffies + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1280         int index, slot, array, found = 0;
1281         struct timer_list *nte;
1282         struct tvec *varray[4];
1283
1284         /* Look for timer events in tv1. */
1285         index = slot = timer_jiffies & TVR_MASK;
1286         do {
1287                 hlist_for_each_entry(nte, base->tv1.vec + slot, entry) {
1288                         if (nte->flags & TIMER_DEFERRABLE)
1289                                 continue;
1290
1291                         found = 1;
1292                         expires = nte->expires;
1293                         /* Look at the cascade bucket(s)? */
1294                         if (!index || slot < index)
1295                                 goto cascade;
1296                         return expires;
1297                 }
1298                 slot = (slot + 1) & TVR_MASK;
1299         } while (slot != index);
1300
1301 cascade:
1302         /* Calculate the next cascade event */
1303         if (index)
1304                 timer_jiffies += TVR_SIZE - index;
1305         timer_jiffies >>= TVR_BITS;
1306
1307         /* Check tv2-tv5. */
1308         varray[0] = &base->tv2;
1309         varray[1] = &base->tv3;
1310         varray[2] = &base->tv4;
1311         varray[3] = &base->tv5;
1312
1313         for (array = 0; array < 4; array++) {
1314                 struct tvec *varp = varray[array];
1315
1316                 index = slot = timer_jiffies & TVN_MASK;
1317                 do {
1318                         hlist_for_each_entry(nte, varp->vec + slot, entry) {
1319                                 if (nte->flags & TIMER_DEFERRABLE)
1320                                         continue;
1321
1322                                 found = 1;
1323                                 if (time_before(nte->expires, expires))
1324                                         expires = nte->expires;
1325                         }
1326                         /*
1327                          * Do we still search for the first timer or are
1328                          * we looking up the cascade buckets ?
1329                          */
1330                         if (found) {
1331                                 /* Look at the cascade bucket(s)? */
1332                                 if (!index || slot < index)
1333                                         break;
1334                                 return expires;
1335                         }
1336                         slot = (slot + 1) & TVN_MASK;
1337                 } while (slot != index);
1338
1339                 if (index)
1340                         timer_jiffies += TVN_SIZE - index;
1341                 timer_jiffies >>= TVN_BITS;
1342         }
1343         return expires;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1348  * event:
1349  */
1350 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1351 {
1352         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1353
1354         /*
1355          * If high resolution timers are enabled
1356          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1357          */
1358         if (expires <= nextevt)
1359                 return expires;
1360
1361         /*
1362          * If the next timer is already expired, return the tick base
1363          * time so the tick is fired immediately.
1364          */
1365         if (nextevt <= basem)
1366                 return basem;
1367
1368         /*
1369          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1370          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1371          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1372          * a ping pong of the nohz stop code.
1373          *
1374          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1375          */
1376         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1377 }
1378
1379 /**
1380  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1381  * @basej:      base time jiffies
1382  * @basem:      base time clock monotonic
1383  *
1384  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1385  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1386  */
1387 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1388 {
1389         struct tvec_base *base = this_cpu_ptr(&tvec_bases);
1390         u64 expires = KTIME_MAX;
1391         unsigned long nextevt;
1392
1393         /*
1394          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1395          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1396          */
1397         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1398                 return expires;
1399
1400         spin_lock(&base->lock);
1401         if (base->active_timers) {
1402                 if (time_before_eq(base->next_timer, base->timer_jiffies))
1403                         base->next_timer = __next_timer_interrupt(base);
1404                 nextevt = base->next_timer;
1405                 if (time_before_eq(nextevt, basej))
1406                         expires = basem;
1407                 else
1408                         expires = basem + (nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1409         }
1410         spin_unlock(&base->lock);
1411
1412         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1413 }
1414 #endif
1415
1416 /*
1417  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1418  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1419  */
1420 void update_process_times(int user_tick)
1421 {
1422         struct task_struct *p = current;
1423
1424         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1425         account_process_tick(p, user_tick);
1426         run_local_timers();
1427         rcu_check_callbacks(user_tick);
1428 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1429         if (in_irq())
1430                 irq_work_tick();
1431 #endif
1432         scheduler_tick();
1433         run_posix_cpu_timers(p);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1438  */
1439 static void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1440 {
1441         struct tvec_base *base = this_cpu_ptr(&tvec_bases);
1442
1443         if (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies))
1444                 __run_timers(base);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1449  */
1450 void run_local_timers(void)
1451 {
1452         hrtimer_run_queues();
1453         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1454 }
1455
1456 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_ALARM
1457
1458 /*
1459  * For backwards compatibility?  This can be done in libc so Alpha
1460  * and all newer ports shouldn't need it.
1461  */
1462 SYSCALL_DEFINE1(alarm, unsigned int, seconds)
1463 {
1464         return alarm_setitimer(seconds);
1465 }
1466
1467 #endif
1468
1469 static void process_timeout(unsigned long __data)
1470 {
1471         wake_up_process((struct task_struct *)__data);
1472 }
1473
1474 /**
1475  * schedule_timeout - sleep until timeout
1476  * @timeout: timeout value in jiffies
1477  *
1478  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have
1479  * elapsed. The routine will return immediately unless
1480  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1481  *
1482  * You can set the task state as follows -
1483  *
1484  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1485  * pass before the routine returns. The routine will return 0
1486  *
1487  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1488  * delivered to the current task. In this case the remaining time
1489  * in jiffies will be returned, or 0 if the timer expired in time
1490  *
1491  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1492  * routine returns.
1493  *
1494  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1495  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1496  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1497  *
1498  * In all cases the return value is guaranteed to be non-negative.
1499  */
1500 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1501 {
1502         struct timer_list timer;
1503         unsigned long expire;
1504
1505         switch (timeout)
1506         {
1507         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1508                 /*
1509                  * These two special cases are useful to be comfortable
1510                  * in the caller. Nothing more. We could take
1511                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1512                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1513                  * the caller to do everything it want with the retval.
1514                  */
1515                 schedule();
1516                 goto out;
1517         default:
1518                 /*
1519                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1520                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1521                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1522                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1523                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1524                  */
1525                 if (timeout < 0) {
1526                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1527                                 "value %lx\n", timeout);
1528                         dump_stack();
1529                         current->state = TASK_RUNNING;
1530                         goto out;
1531                 }
1532         }
1533
1534         expire = timeout + jiffies;
1535
1536         setup_timer_on_stack(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
1537         __mod_timer(&timer, expire, false, TIMER_NOT_PINNED);
1538         schedule();
1539         del_singleshot_timer_sync(&timer);
1540
1541         /* Remove the timer from the object tracker */
1542         destroy_timer_on_stack(&timer);
1543
1544         timeout = expire - jiffies;
1545
1546  out:
1547         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1548 }
1549 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1550
1551 /*
1552  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1553  * schedule() unconditionally.
1554  */
1555 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1556 {
1557         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1558         return schedule_timeout(timeout);
1559 }
1560 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1561
1562 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1563 {
1564         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1565         return schedule_timeout(timeout);
1566 }
1567 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1568
1569 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1570 {
1571         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1572         return schedule_timeout(timeout);
1573 }
1574 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1575
1576 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1577 static void migrate_timer_list(struct tvec_base *new_base, struct hlist_head *head)
1578 {
1579         struct timer_list *timer;
1580         int cpu = new_base->cpu;
1581
1582         while (!hlist_empty(head)) {
1583                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1584                 /* We ignore the accounting on the dying cpu */
1585                 detach_timer(timer, false);
1586                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1587                 internal_add_timer(new_base, timer);
1588         }
1589 }
1590
1591 static void migrate_timers(int cpu)
1592 {
1593         struct tvec_base *old_base;
1594         struct tvec_base *new_base;
1595         int i;
1596
1597         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1598         old_base = per_cpu_ptr(&tvec_bases, cpu);
1599         new_base = get_cpu_ptr(&tvec_bases);
1600         /*
1601          * The caller is globally serialized and nobody else
1602          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1603          */
1604         spin_lock_irq(&new_base->lock);
1605         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1606
1607         BUG_ON(old_base->running_timer);
1608
1609         for (i = 0; i < TVR_SIZE; i++)
1610                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv1.vec + i);
1611         for (i = 0; i < TVN_SIZE; i++) {
1612                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv2.vec + i);
1613                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv3.vec + i);
1614                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv4.vec + i);
1615                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv5.vec + i);
1616         }
1617
1618         old_base->active_timers = 0;
1619         old_base->all_timers = 0;
1620
1621         spin_unlock(&old_base->lock);
1622         spin_unlock_irq(&new_base->lock);
1623         put_cpu_ptr(&tvec_bases);
1624 }
1625
1626 static int timer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1627                                 unsigned long action, void *hcpu)
1628 {
1629         switch (action) {
1630         case CPU_DEAD:
1631         case CPU_DEAD_FROZEN:
1632                 migrate_timers((long)hcpu);
1633                 break;
1634         default:
1635                 break;
1636         }
1637
1638         return NOTIFY_OK;
1639 }
1640
1641 static inline void timer_register_cpu_notifier(void)
1642 {
1643         cpu_notifier(timer_cpu_notify, 0);
1644 }
1645 #else
1646 static inline void timer_register_cpu_notifier(void) { }
1647 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1648
1649 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
1650 {
1651         struct tvec_base *base = per_cpu_ptr(&tvec_bases, cpu);
1652
1653         base->cpu = cpu;
1654         spin_lock_init(&base->lock);
1655
1656         base->timer_jiffies = jiffies;
1657         base->next_timer = base->timer_jiffies;
1658 }
1659
1660 static void __init init_timer_cpus(void)
1661 {
1662         int cpu;
1663
1664         for_each_possible_cpu(cpu)
1665                 init_timer_cpu(cpu);
1666 }
1667
1668 void __init init_timers(void)
1669 {
1670         init_timer_cpus();
1671         init_timer_stats();
1672         timer_register_cpu_notifier();
1673         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
1678  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1679  */
1680 void msleep(unsigned int msecs)
1681 {
1682         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1683
1684         while (timeout)
1685                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
1686 }
1687
1688 EXPORT_SYMBOL(msleep);
1689
1690 /**
1691  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
1692  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1693  */
1694 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
1695 {
1696         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1697
1698         while (timeout && !signal_pending(current))
1699                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
1700         return jiffies_to_msecs(timeout);
1701 }
1702
1703 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
1704
1705 static void __sched do_usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
1706 {
1707         ktime_t kmin;
1708         u64 delta;
1709
1710         kmin = ktime_set(0, min * NSEC_PER_USEC);
1711         delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
1712         schedule_hrtimeout_range(&kmin, delta, HRTIMER_MODE_REL);
1713 }
1714
1715 /**
1716  * usleep_range - Drop in replacement for udelay where wakeup is flexible
1717  * @min: Minimum time in usecs to sleep
1718  * @max: Maximum time in usecs to sleep
1719  */
1720 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
1721 {
1722         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1723         do_usleep_range(min, max);
1724 }
1725 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);