Linux-libre 5.4.47-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / kernel / time / timer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Kernel internal timers
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
8  *
9  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
10  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
11  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
12  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
13  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
14  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
15  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
16  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
17  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
18  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
19  */
20
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/export.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/pid_namespace.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/thread_info.h>
31 #include <linux/time.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/posix-timers.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36 #include <linux/delay.h>
37 #include <linux/tick.h>
38 #include <linux/kallsyms.h>
39 #include <linux/irq_work.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/sysctl.h>
42 #include <linux/sched/nohz.h>
43 #include <linux/sched/debug.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/compat.h>
46
47 #include <linux/uaccess.h>
48 #include <asm/unistd.h>
49 #include <asm/div64.h>
50 #include <asm/timex.h>
51 #include <asm/io.h>
52
53 #include "tick-internal.h"
54
55 #define CREATE_TRACE_POINTS
56 #include <trace/events/timer.h>
57
58 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
59
60 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
61
62 /*
63  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
64  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
65  * level has a different granularity.
66  *
67  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
68  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
69  *
70  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
71  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
72  * therefor the granularity becomes.
73  *
74  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
75  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
76  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
77  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
78  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
79  * levels provide implicit batching.
80  *
81  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
82  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
83  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
84  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
85  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
86  *
87  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
88  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
89  * which has HZ granularity.
90  *
91  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
92  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
93  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
94  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
95  * be an issue.
96  *
97  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
98  * array size and granularity.
99  *
100  * This results in the following granularity and range levels:
101  *
102  * HZ 1000 steps
103  * Level Offset  Granularity            Range
104  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
105  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
106  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
107  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
108  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
109  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
110  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
111  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
112  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
113  *
114  * HZ  300
115  * Level Offset  Granularity            Range
116  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
117  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
118  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
119  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
120  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
121  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
122  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
123  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
124  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
125  *
126  * HZ  250
127  * Level Offset  Granularity            Range
128  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
129  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
130  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
131  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
132  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
133  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
134  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
135  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
136  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
137  *
138  * HZ  100
139  * Level Offset  Granularity            Range
140  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
141  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
142  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
143  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
144  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
145  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
146  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
147  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
148  */
149
150 /* Clock divisor for the next level */
151 #define LVL_CLK_SHIFT   3
152 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
153 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
154 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
155 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
156
157 /*
158  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
159  * time.
160  */
161 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
162
163 /* Size of each clock level */
164 #define LVL_BITS        6
165 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
166 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
167 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
168
169 /* Level depth */
170 #if HZ > 100
171 # define LVL_DEPTH      9
172 # else
173 # define LVL_DEPTH      8
174 #endif
175
176 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
177 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
178 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
179
180 /*
181  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
182  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
183  */
184 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
185
186 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
187 # define NR_BASES       2
188 # define BASE_STD       0
189 # define BASE_DEF       1
190 #else
191 # define NR_BASES       1
192 # define BASE_STD       0
193 # define BASE_DEF       0
194 #endif
195
196 struct timer_base {
197         raw_spinlock_t          lock;
198         struct timer_list       *running_timer;
199 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
200         spinlock_t              expiry_lock;
201         atomic_t                timer_waiters;
202 #endif
203         unsigned long           clk;
204         unsigned long           next_expiry;
205         unsigned int            cpu;
206         bool                    is_idle;
207         bool                    must_forward_clk;
208         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
209         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
210 } ____cacheline_aligned;
211
212 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
213
214 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
215
216 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_nohz_active);
217 static DEFINE_MUTEX(timer_keys_mutex);
218
219 static void timer_update_keys(struct work_struct *work);
220 static DECLARE_WORK(timer_update_work, timer_update_keys);
221
222 #ifdef CONFIG_SMP
223 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
224
225 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_migration_enabled);
226
227 static void timers_update_migration(void)
228 {
229         if (sysctl_timer_migration && tick_nohz_active)
230                 static_branch_enable(&timers_migration_enabled);
231         else
232                 static_branch_disable(&timers_migration_enabled);
233 }
234 #else
235 static inline void timers_update_migration(void) { }
236 #endif /* !CONFIG_SMP */
237
238 static void timer_update_keys(struct work_struct *work)
239 {
240         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
241         timers_update_migration();
242         static_branch_enable(&timers_nohz_active);
243         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
244 }
245
246 void timers_update_nohz(void)
247 {
248         schedule_work(&timer_update_work);
249 }
250
251 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
252                             void __user *buffer, size_t *lenp,
253                             loff_t *ppos)
254 {
255         int ret;
256
257         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
258         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
259         if (!ret && write)
260                 timers_update_migration();
261         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
262         return ret;
263 }
264
265 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
266 {
267         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
268 }
269 #else
270 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
271 #endif /* NO_HZ_COMMON */
272
273 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
274                 bool force_up)
275 {
276         int rem;
277         unsigned long original = j;
278
279         /*
280          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
281          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
282          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
283          * already did this.
284          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
285          * extra offset again.
286          */
287         j += cpu * 3;
288
289         rem = j % HZ;
290
291         /*
292          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
293          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
294          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
295          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
296          * But never round down if @force_up is set.
297          */
298         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
299                 j = j - rem;
300         else /* round up */
301                 j = j - rem + HZ;
302
303         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
304         j -= cpu * 3;
305
306         /*
307          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
308          * unmodified value.
309          */
310         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
311 }
312
313 /**
314  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
315  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
316  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
317  *
318  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
319  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
320  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
321  * they fire approximately every X seconds.
322  *
323  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
324  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
325  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
326  *
327  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
328  * processors firing at the exact same time, which could lead
329  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
330  *
331  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
332  */
333 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
334 {
335         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
338
339 /**
340  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
341  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
342  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
343  *
344  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
345  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
346  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
347  * they fire approximately every X seconds.
348  *
349  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
350  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
351  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
352  *
353  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
354  * processors firing at the exact same time, which could lead
355  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
356  *
357  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
358  */
359 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
360 {
361         unsigned long j0 = jiffies;
362
363         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
364         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
365 }
366 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
367
368 /**
369  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
370  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
371  *
372  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
373  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
374  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
375  * they fire approximately every X seconds.
376  *
377  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
378  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
379  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
380  *
381  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
382  */
383 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
384 {
385         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
386 }
387 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
388
389 /**
390  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
391  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
392  *
393  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
394  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
395  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
396  * they fire approximately every X seconds.
397  *
398  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
399  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
400  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
401  *
402  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
403  */
404 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
405 {
406         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
407 }
408 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
409
410 /**
411  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
412  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
413  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
414  *
415  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
416  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
417  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
418  * early.
419  */
420 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
421 {
422         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
423 }
424 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
425
426 /**
427  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
428  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
429  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
430  *
431  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
432  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
433  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
434  * early.
435  */
436 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
437 {
438         unsigned long j0 = jiffies;
439
440         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
441         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
442 }
443 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
444
445 /**
446  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
447  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
448  *
449  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
450  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
451  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
452  * early.
453  */
454 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
455 {
456         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
457 }
458 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
459
460 /**
461  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
462  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
463  *
464  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
465  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
466  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
467  * early.
468  */
469 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
470 {
471         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
472 }
473 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
474
475
476 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
477 {
478         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
479 }
480
481 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
482 {
483         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
484                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
485 }
486
487 /*
488  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
489  * time.
490  */
491 static inline unsigned calc_index(unsigned expires, unsigned lvl)
492 {
493         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
494         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
495 }
496
497 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk)
498 {
499         unsigned long delta = expires - clk;
500         unsigned int idx;
501
502         if (delta < LVL_START(1)) {
503                 idx = calc_index(expires, 0);
504         } else if (delta < LVL_START(2)) {
505                 idx = calc_index(expires, 1);
506         } else if (delta < LVL_START(3)) {
507                 idx = calc_index(expires, 2);
508         } else if (delta < LVL_START(4)) {
509                 idx = calc_index(expires, 3);
510         } else if (delta < LVL_START(5)) {
511                 idx = calc_index(expires, 4);
512         } else if (delta < LVL_START(6)) {
513                 idx = calc_index(expires, 5);
514         } else if (delta < LVL_START(7)) {
515                 idx = calc_index(expires, 6);
516         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
517                 idx = calc_index(expires, 7);
518         } else if ((long) delta < 0) {
519                 idx = clk & LVL_MASK;
520         } else {
521                 /*
522                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
523                  * capacity limit of the wheel.
524                  */
525                 if (expires >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
526                         expires = WHEEL_TIMEOUT_MAX;
527
528                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1);
529         }
530         return idx;
531 }
532
533 /*
534  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
535  * the bitmap and store the index in the timer flags.
536  */
537 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
538                           unsigned int idx)
539 {
540         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
541         __set_bit(idx, base->pending_map);
542         timer_set_idx(timer, idx);
543
544         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
545 }
546
547 static void
548 __internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
549 {
550         unsigned int idx;
551
552         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk);
553         enqueue_timer(base, timer, idx);
554 }
555
556 static void
557 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
558 {
559         if (!is_timers_nohz_active())
560                 return;
561
562         /*
563          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
564          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
565          */
566         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
567                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
568                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
569                 return;
570         }
571
572         /*
573          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
574          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
575          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
576          */
577         if (!base->is_idle)
578                 return;
579
580         /* Check whether this is the new first expiring timer: */
581         if (time_after_eq(timer->expires, base->next_expiry))
582                 return;
583
584         /*
585          * Set the next expiry time and kick the CPU so it can reevaluate the
586          * wheel:
587          */
588         base->next_expiry = timer->expires;
589         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
590 }
591
592 static void
593 internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
594 {
595         __internal_add_timer(base, timer);
596         trigger_dyntick_cpu(base, timer);
597 }
598
599 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
600
601 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
602
603 static void *timer_debug_hint(void *addr)
604 {
605         return ((struct timer_list *) addr)->function;
606 }
607
608 static bool timer_is_static_object(void *addr)
609 {
610         struct timer_list *timer = addr;
611
612         return (timer->entry.pprev == NULL &&
613                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
614 }
615
616 /*
617  * fixup_init is called when:
618  * - an active object is initialized
619  */
620 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
621 {
622         struct timer_list *timer = addr;
623
624         switch (state) {
625         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
626                 del_timer_sync(timer);
627                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
628                 return true;
629         default:
630                 return false;
631         }
632 }
633
634 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
635 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
636 {
637         WARN_ON(1);
638 }
639
640 /*
641  * fixup_activate is called when:
642  * - an active object is activated
643  * - an unknown non-static object is activated
644  */
645 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
646 {
647         struct timer_list *timer = addr;
648
649         switch (state) {
650         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
651                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
652                 return true;
653
654         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
655                 WARN_ON(1);
656                 /* fall through */
657         default:
658                 return false;
659         }
660 }
661
662 /*
663  * fixup_free is called when:
664  * - an active object is freed
665  */
666 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
667 {
668         struct timer_list *timer = addr;
669
670         switch (state) {
671         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
672                 del_timer_sync(timer);
673                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
674                 return true;
675         default:
676                 return false;
677         }
678 }
679
680 /*
681  * fixup_assert_init is called when:
682  * - an untracked/uninit-ed object is found
683  */
684 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
685 {
686         struct timer_list *timer = addr;
687
688         switch (state) {
689         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
690                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
691                 return true;
692         default:
693                 return false;
694         }
695 }
696
697 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
698         .name                   = "timer_list",
699         .debug_hint             = timer_debug_hint,
700         .is_static_object       = timer_is_static_object,
701         .fixup_init             = timer_fixup_init,
702         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
703         .fixup_free             = timer_fixup_free,
704         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
705 };
706
707 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
708 {
709         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
710 }
711
712 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
713 {
714         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
715 }
716
717 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
718 {
719         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
720 }
721
722 static inline void debug_timer_free(struct timer_list *timer)
723 {
724         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
725 }
726
727 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
728 {
729         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
730 }
731
732 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
733                           void (*func)(struct timer_list *),
734                           unsigned int flags,
735                           const char *name, struct lock_class_key *key);
736
737 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
738                              void (*func)(struct timer_list *),
739                              unsigned int flags,
740                              const char *name, struct lock_class_key *key)
741 {
742         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
743         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
744 }
745 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
746
747 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
748 {
749         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
750 }
751 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
752
753 #else
754 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
755 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
756 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
757 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
758 #endif
759
760 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
761 {
762         debug_timer_init(timer);
763         trace_timer_init(timer);
764 }
765
766 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
767 {
768         debug_timer_deactivate(timer);
769         trace_timer_cancel(timer);
770 }
771
772 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
773 {
774         debug_timer_assert_init(timer);
775 }
776
777 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
778                           void (*func)(struct timer_list *),
779                           unsigned int flags,
780                           const char *name, struct lock_class_key *key)
781 {
782         timer->entry.pprev = NULL;
783         timer->function = func;
784         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
785         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
786 }
787
788 /**
789  * init_timer_key - initialize a timer
790  * @timer: the timer to be initialized
791  * @func: timer callback function
792  * @flags: timer flags
793  * @name: name of the timer
794  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
795  *       sync lock dependencies
796  *
797  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
798  * other timer functions.
799  */
800 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
801                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
802                     const char *name, struct lock_class_key *key)
803 {
804         debug_init(timer);
805         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
808
809 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
810 {
811         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
812
813         debug_deactivate(timer);
814
815         __hlist_del(entry);
816         if (clear_pending)
817                 entry->pprev = NULL;
818         entry->next = LIST_POISON2;
819 }
820
821 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
822                              bool clear_pending)
823 {
824         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
825
826         if (!timer_pending(timer))
827                 return 0;
828
829         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx))
830                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
831
832         detach_timer(timer, clear_pending);
833         return 1;
834 }
835
836 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
837 {
838         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
839
840         /*
841          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
842          * to use the deferrable base.
843          */
844         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
845                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
846         return base;
847 }
848
849 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
850 {
851         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
852
853         /*
854          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
855          * to use the deferrable base.
856          */
857         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
858                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
859         return base;
860 }
861
862 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
863 {
864         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
865 }
866
867 static inline struct timer_base *
868 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
869 {
870 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
871         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
872             !(tflags & TIMER_PINNED))
873                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
874 #endif
875         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
876 }
877
878 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
879 {
880 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
881         unsigned long jnow;
882
883         /*
884          * We only forward the base when we are idle or have just come out of
885          * idle (must_forward_clk logic), and have a delta between base clock
886          * and jiffies. In the common case, run_timers will take care of it.
887          */
888         if (likely(!base->must_forward_clk))
889                 return;
890
891         jnow = READ_ONCE(jiffies);
892         base->must_forward_clk = base->is_idle;
893         if ((long)(jnow - base->clk) < 2)
894                 return;
895
896         /*
897          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
898          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
899          */
900         if (time_after(base->next_expiry, jnow))
901                 base->clk = jnow;
902         else
903                 base->clk = base->next_expiry;
904 #endif
905 }
906
907
908 /*
909  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
910  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
911  * is locked too.
912  *
913  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
914  * be found in the base->vectors array.
915  *
916  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
917  * to wait until the migration is done.
918  */
919 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
920                                           unsigned long *flags)
921         __acquires(timer->base->lock)
922 {
923         for (;;) {
924                 struct timer_base *base;
925                 u32 tf;
926
927                 /*
928                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
929                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
930                  * and spin_lock().
931                  */
932                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
933
934                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
935                         base = get_timer_base(tf);
936                         raw_spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
937                         if (timer->flags == tf)
938                                 return base;
939                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
940                 }
941                 cpu_relax();
942         }
943 }
944
945 #define MOD_TIMER_PENDING_ONLY          0x01
946 #define MOD_TIMER_REDUCE                0x02
947
948 static inline int
949 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, unsigned int options)
950 {
951         struct timer_base *base, *new_base;
952         unsigned int idx = UINT_MAX;
953         unsigned long clk = 0, flags;
954         int ret = 0;
955
956         BUG_ON(!timer->function);
957
958         /*
959          * This is a common optimization triggered by the networking code - if
960          * the timer is re-modified to have the same timeout or ends up in the
961          * same array bucket then just return:
962          */
963         if (timer_pending(timer)) {
964                 /*
965                  * The downside of this optimization is that it can result in
966                  * larger granularity than you would get from adding a new
967                  * timer with this expiry.
968                  */
969                 long diff = timer->expires - expires;
970
971                 if (!diff)
972                         return 1;
973                 if (options & MOD_TIMER_REDUCE && diff <= 0)
974                         return 1;
975
976                 /*
977                  * We lock timer base and calculate the bucket index right
978                  * here. If the timer ends up in the same bucket, then we
979                  * just update the expiry time and avoid the whole
980                  * dequeue/enqueue dance.
981                  */
982                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
983                 forward_timer_base(base);
984
985                 if (timer_pending(timer) && (options & MOD_TIMER_REDUCE) &&
986                     time_before_eq(timer->expires, expires)) {
987                         ret = 1;
988                         goto out_unlock;
989                 }
990
991                 clk = base->clk;
992                 idx = calc_wheel_index(expires, clk);
993
994                 /*
995                  * Retrieve and compare the array index of the pending
996                  * timer. If it matches set the expiry to the new value so a
997                  * subsequent call will exit in the expires check above.
998                  */
999                 if (idx == timer_get_idx(timer)) {
1000                         if (!(options & MOD_TIMER_REDUCE))
1001                                 timer->expires = expires;
1002                         else if (time_after(timer->expires, expires))
1003                                 timer->expires = expires;
1004                         ret = 1;
1005                         goto out_unlock;
1006                 }
1007         } else {
1008                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1009                 forward_timer_base(base);
1010         }
1011
1012         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
1013         if (!ret && (options & MOD_TIMER_PENDING_ONLY))
1014                 goto out_unlock;
1015
1016         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
1017
1018         if (base != new_base) {
1019                 /*
1020                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
1021                  * However we can't change timer's base while it is running,
1022                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
1023                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
1024                  * timer is serialized wrt itself.
1025                  */
1026                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
1027                         /* See the comment in lock_timer_base() */
1028                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1029
1030                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1031                         base = new_base;
1032                         raw_spin_lock(&base->lock);
1033                         WRITE_ONCE(timer->flags,
1034                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
1035                         forward_timer_base(base);
1036                 }
1037         }
1038
1039         debug_timer_activate(timer);
1040
1041         timer->expires = expires;
1042         /*
1043          * If 'idx' was calculated above and the base time did not advance
1044          * between calculating 'idx' and possibly switching the base, only
1045          * enqueue_timer() and trigger_dyntick_cpu() is required. Otherwise
1046          * we need to (re)calculate the wheel index via
1047          * internal_add_timer().
1048          */
1049         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk) {
1050                 enqueue_timer(base, timer, idx);
1051                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
1052         } else {
1053                 internal_add_timer(base, timer);
1054         }
1055
1056 out_unlock:
1057         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1058
1059         return ret;
1060 }
1061
1062 /**
1063  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
1064  * @timer: the pending timer to be modified
1065  * @expires: new timeout in jiffies
1066  *
1067  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
1068  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
1069  *
1070  * It is useful for unserialized use of timers.
1071  */
1072 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1073 {
1074         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1077
1078 /**
1079  * mod_timer - modify a timer's timeout
1080  * @timer: the timer to be modified
1081  * @expires: new timeout in jiffies
1082  *
1083  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
1084  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
1085  *
1086  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1087  *
1088  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1089  *
1090  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1091  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1092  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1093  *
1094  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
1095  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
1096  * active timer returns 1.)
1097  */
1098 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1099 {
1100         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1103
1104 /**
1105  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1106  * @timer:      The timer to be modified
1107  * @expires:    New timeout in jiffies
1108  *
1109  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1110  * modify a running timer if that would reduce the expiration time (it will
1111  * start a timer that isn't running).
1112  */
1113 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1114 {
1115         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1118
1119 /**
1120  * add_timer - start a timer
1121  * @timer: the timer to be added
1122  *
1123  * The kernel will do a ->function(@timer) callback from the
1124  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1125  * current time is 'jiffies'.
1126  *
1127  * The timer's ->expires, ->function fields must be set prior calling this
1128  * function.
1129  *
1130  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1131  * timer tick.
1132  */
1133 void add_timer(struct timer_list *timer)
1134 {
1135         BUG_ON(timer_pending(timer));
1136         mod_timer(timer, timer->expires);
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1139
1140 /**
1141  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1142  * @timer: the timer to be added
1143  * @cpu: the CPU to start it on
1144  *
1145  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1146  */
1147 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1148 {
1149         struct timer_base *new_base, *base;
1150         unsigned long flags;
1151
1152         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1153
1154         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1155
1156         /*
1157          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1158          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1159          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1160          */
1161         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1162         if (base != new_base) {
1163                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1164
1165                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1166                 base = new_base;
1167                 raw_spin_lock(&base->lock);
1168                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1169                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1170         }
1171         forward_timer_base(base);
1172
1173         debug_timer_activate(timer);
1174         internal_add_timer(base, timer);
1175         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1178
1179 /**
1180  * del_timer - deactivate a timer.
1181  * @timer: the timer to be deactivated
1182  *
1183  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1184  * timers.
1185  *
1186  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1187  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1188  * active timer returns 1.)
1189  */
1190 int del_timer(struct timer_list *timer)
1191 {
1192         struct timer_base *base;
1193         unsigned long flags;
1194         int ret = 0;
1195
1196         debug_assert_init(timer);
1197
1198         if (timer_pending(timer)) {
1199                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1200                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1201                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1202         }
1203
1204         return ret;
1205 }
1206 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1207
1208 /**
1209  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1210  * @timer: timer to delete
1211  *
1212  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1213  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1214  */
1215 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1216 {
1217         struct timer_base *base;
1218         unsigned long flags;
1219         int ret = -1;
1220
1221         debug_assert_init(timer);
1222
1223         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1224
1225         if (base->running_timer != timer)
1226                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1227
1228         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1229
1230         return ret;
1231 }
1232 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1233
1234 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1235 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1236 {
1237         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1238 }
1239
1240 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1241 {
1242         spin_lock(&base->expiry_lock);
1243 }
1244
1245 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1246 {
1247         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1248 }
1249
1250 /*
1251  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1252  *
1253  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1254  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That allows
1255  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1256  */
1257 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1258 {
1259         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1260                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1261                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1262         }
1263 }
1264
1265 /*
1266  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1267  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1268  * running.
1269  *
1270  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1271  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1272  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1273  * function.
1274  */
1275 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1276 {
1277         u32 tf;
1278
1279         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1280         if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
1281                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1282
1283                 /*
1284                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1285                  * which is held by the softirq across the timer
1286                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1287                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1288                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1289                  * causes another wait loop.
1290                  */
1291                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1292                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1293                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1294                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1295         }
1296 }
1297 #else
1298 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1299 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1300 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1301 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1302 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1303 #endif
1304
1305 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
1306 /**
1307  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1308  * @timer: the timer to be deactivated
1309  *
1310  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1311  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1312  * CPUs.
1313  *
1314  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1315  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1316  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1317  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1318  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1319  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1320  *
1321  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1322  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1323  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why::
1324  *
1325  *    CPU0                             CPU1
1326  *    ----                             ----
1327  *                                     <SOFTIRQ>
1328  *                                       call_timer_fn();
1329  *                                       base->running_timer = mytimer;
1330  *    spin_lock_irq(somelock);
1331  *                                     <IRQ>
1332  *                                        spin_lock(somelock);
1333  *    del_timer_sync(mytimer);
1334  *    while (base->running_timer == mytimer);
1335  *
1336  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1337  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1338  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1339  *
1340  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1341  */
1342 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1343 {
1344         int ret;
1345
1346 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1347         unsigned long flags;
1348
1349         /*
1350          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1351          * the synchronization rules above.
1352          */
1353         local_irq_save(flags);
1354         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1355         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1356         local_irq_restore(flags);
1357 #endif
1358         /*
1359          * don't use it in hardirq context, because it
1360          * could lead to deadlock.
1361          */
1362         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1363
1364         do {
1365                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1366
1367                 if (unlikely(ret < 0)) {
1368                         del_timer_wait_running(timer);
1369                         cpu_relax();
1370                 }
1371         } while (ret < 0);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1376 #endif
1377
1378 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1379                           void (*fn)(struct timer_list *),
1380                           unsigned long baseclk)
1381 {
1382         int count = preempt_count();
1383
1384 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1385         /*
1386          * It is permissible to free the timer from inside the
1387          * function that is called from it, this we need to take into
1388          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1389          * warnings as well as problems when looking into
1390          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1391          */
1392         struct lockdep_map lockdep_map;
1393
1394         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1395 #endif
1396         /*
1397          * Couple the lock chain with the lock chain at
1398          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1399          * call here and in del_timer_sync().
1400          */
1401         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1402
1403         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1404         fn(timer);
1405         trace_timer_expire_exit(timer);
1406
1407         lock_map_release(&lockdep_map);
1408
1409         if (count != preempt_count()) {
1410                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1411                           fn, count, preempt_count());
1412                 /*
1413                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1414                  * chance to survive and extract information. If the
1415                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1416                  * than the BUG() we had.
1417                  */
1418                 preempt_count_set(count);
1419         }
1420 }
1421
1422 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1423 {
1424         /*
1425          * This value is required only for tracing. base->clk was
1426          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1427          * is related to the old base->clk value.
1428          */
1429         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1430
1431         while (!hlist_empty(head)) {
1432                 struct timer_list *timer;
1433                 void (*fn)(struct timer_list *);
1434
1435                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1436
1437                 base->running_timer = timer;
1438                 detach_timer(timer, true);
1439
1440                 fn = timer->function;
1441
1442                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1443                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1444                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1445                         base->running_timer = NULL;
1446                         raw_spin_lock(&base->lock);
1447                 } else {
1448                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1449                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1450                         base->running_timer = NULL;
1451                         timer_sync_wait_running(base);
1452                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1453                 }
1454         }
1455 }
1456
1457 static int __collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1458                                     struct hlist_head *heads)
1459 {
1460         unsigned long clk = base->clk;
1461         struct hlist_head *vec;
1462         int i, levels = 0;
1463         unsigned int idx;
1464
1465         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1466                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1467
1468                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1469                         vec = base->vectors + idx;
1470                         hlist_move_list(vec, heads++);
1471                         levels++;
1472                 }
1473                 /* Is it time to look at the next level? */
1474                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1475                         break;
1476                 /* Shift clock for the next level granularity */
1477                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1478         }
1479         return levels;
1480 }
1481
1482 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1483 /*
1484  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1485  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1486  * (@offset) up to @offset + clk.
1487  */
1488 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1489                                unsigned clk)
1490 {
1491         unsigned pos, start = offset + clk;
1492         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1493
1494         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1495         if (pos < end)
1496                 return pos - start;
1497
1498         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1499         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1504  * hold base->lock.
1505  */
1506 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1507 {
1508         unsigned long clk, next, adj;
1509         unsigned lvl, offset = 0;
1510
1511         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1512         clk = base->clk;
1513         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1514                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1515
1516                 if (pos >= 0) {
1517                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1518
1519                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1520                         if (time_before(tmp, next))
1521                                 next = tmp;
1522                 }
1523                 /*
1524                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1525                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1526                  * need to advance it by one because that's going to be the
1527                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1528                  * expiring jiffie. So in case of:
1529                  *
1530                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1531                  *  0    0    0    0    0    0
1532                  *
1533                  * we have to look at all levels @index 0. With
1534                  *
1535                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1536                  *  0    0    0    0    0    2
1537                  *
1538                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1539                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1540                  *
1541                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1542                  * rules apply:
1543                  *
1544                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1545                  *  0    0    0    0    F    2
1546                  *
1547                  * So after looking at LVL0 we get:
1548                  *
1549                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1550                  *  0    0    0    1    0
1551                  *
1552                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1553                  * with the add already, but then we need to propagate further
1554                  * from LVL2 to LVL3.
1555                  *
1556                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1557                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1558                  */
1559                 adj = clk & LVL_CLK_MASK ? 1 : 0;
1560                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1561                 clk += adj;
1562         }
1563         return next;
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1568  * event:
1569  */
1570 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1571 {
1572         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1573
1574         /*
1575          * If high resolution timers are enabled
1576          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1577          */
1578         if (expires <= nextevt)
1579                 return expires;
1580
1581         /*
1582          * If the next timer is already expired, return the tick base
1583          * time so the tick is fired immediately.
1584          */
1585         if (nextevt <= basem)
1586                 return basem;
1587
1588         /*
1589          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1590          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1591          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1592          * a ping pong of the nohz stop code.
1593          *
1594          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1595          */
1596         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1601  * @basej:      base time jiffies
1602  * @basem:      base time clock monotonic
1603  *
1604  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1605  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1606  */
1607 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1608 {
1609         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1610         u64 expires = KTIME_MAX;
1611         unsigned long nextevt;
1612         bool is_max_delta;
1613
1614         /*
1615          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1616          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1617          */
1618         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1619                 return expires;
1620
1621         raw_spin_lock(&base->lock);
1622         nextevt = __next_timer_interrupt(base);
1623         is_max_delta = (nextevt == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1624         base->next_expiry = nextevt;
1625         /*
1626          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1627          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1628          * otherwise we might rewind base->clk.
1629          */
1630         if (time_after(basej, base->clk)) {
1631                 if (time_after(nextevt, basej))
1632                         base->clk = basej;
1633                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1634                         base->clk = nextevt;
1635         }
1636
1637         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1638                 expires = basem;
1639                 base->is_idle = false;
1640         } else {
1641                 if (!is_max_delta)
1642                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1643                 /*
1644                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1645                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1646                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1647                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1648                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1649                  */
1650                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC) {
1651                         base->must_forward_clk = true;
1652                         base->is_idle = true;
1653                 }
1654         }
1655         raw_spin_unlock(&base->lock);
1656
1657         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1658 }
1659
1660 /**
1661  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1662  *
1663  * Called with interrupts disabled
1664  */
1665 void timer_clear_idle(void)
1666 {
1667         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1668
1669         /*
1670          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1671          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1672          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1673          * the lock in the exit from idle path.
1674          */
1675         base->is_idle = false;
1676 }
1677
1678 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1679                                   struct hlist_head *heads)
1680 {
1681         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1682
1683         /*
1684          * NOHZ optimization. After a long idle sleep we need to forward the
1685          * base to current jiffies. Avoid a loop by searching the bitfield for
1686          * the next expiring timer.
1687          */
1688         if ((long)(now - base->clk) > 2) {
1689                 unsigned long next = __next_timer_interrupt(base);
1690
1691                 /*
1692                  * If the next timer is ahead of time forward to current
1693                  * jiffies, otherwise forward to the next expiry time:
1694                  */
1695                 if (time_after(next, now)) {
1696                         /*
1697                          * The call site will increment base->clk and then
1698                          * terminate the expiry loop immediately.
1699                          */
1700                         base->clk = now;
1701                         return 0;
1702                 }
1703                 base->clk = next;
1704         }
1705         return __collect_expired_timers(base, heads);
1706 }
1707 #else
1708 static inline int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1709                                          struct hlist_head *heads)
1710 {
1711         return __collect_expired_timers(base, heads);
1712 }
1713 #endif
1714
1715 /*
1716  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1717  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1718  */
1719 void update_process_times(int user_tick)
1720 {
1721         struct task_struct *p = current;
1722
1723         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1724         account_process_tick(p, user_tick);
1725         run_local_timers();
1726         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1727 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1728         if (in_irq())
1729                 irq_work_tick();
1730 #endif
1731         scheduler_tick();
1732         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1733                 run_posix_cpu_timers();
1734 }
1735
1736 /**
1737  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1738  * @base: the timer vector to be processed.
1739  */
1740 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1741 {
1742         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1743         int levels;
1744
1745         if (!time_after_eq(jiffies, base->clk))
1746                 return;
1747
1748         timer_base_lock_expiry(base);
1749         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1750
1751         /*
1752          * timer_base::must_forward_clk must be cleared before running
1753          * timers so that any timer functions that call mod_timer() will
1754          * not try to forward the base. Idle tracking / clock forwarding
1755          * logic is only used with BASE_STD timers.
1756          *
1757          * The must_forward_clk flag is cleared unconditionally also for
1758          * the deferrable base. The deferrable base is not affected by idle
1759          * tracking and never forwarded, so clearing the flag is a NOOP.
1760          *
1761          * The fact that the deferrable base is never forwarded can cause
1762          * large variations in granularity for deferrable timers, but they
1763          * can be deferred for long periods due to idle anyway.
1764          */
1765         base->must_forward_clk = false;
1766
1767         while (time_after_eq(jiffies, base->clk)) {
1768
1769                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1770                 base->clk++;
1771
1772                 while (levels--)
1773                         expire_timers(base, heads + levels);
1774         }
1775         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1776         timer_base_unlock_expiry(base);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1781  */
1782 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1783 {
1784         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1785
1786         __run_timers(base);
1787         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1788                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1793  */
1794 void run_local_timers(void)
1795 {
1796         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1797
1798         hrtimer_run_queues();
1799         /* Raise the softirq only if required. */
1800         if (time_before(jiffies, base->clk)) {
1801                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1802                         return;
1803                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1804                 base++;
1805                 if (time_before(jiffies, base->clk))
1806                         return;
1807         }
1808         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1813  * the target task on the stack as well.
1814  */
1815 struct process_timer {
1816         struct timer_list timer;
1817         struct task_struct *task;
1818 };
1819
1820 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1821 {
1822         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1823
1824         wake_up_process(timeout->task);
1825 }
1826
1827 /**
1828  * schedule_timeout - sleep until timeout
1829  * @timeout: timeout value in jiffies
1830  *
1831  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have
1832  * elapsed. The routine will return immediately unless
1833  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1834  *
1835  * You can set the task state as follows -
1836  *
1837  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1838  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1839  * woken up, (e.g. by wake_up_process())".
1840  *
1841  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1842  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1843  * up.
1844  *
1845  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1846  * routine returns.
1847  *
1848  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1849  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1850  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1851  *
1852  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1853  * jiffies will be returned.  In all cases the return value is guaranteed
1854  * to be non-negative.
1855  */
1856 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1857 {
1858         struct process_timer timer;
1859         unsigned long expire;
1860
1861         switch (timeout)
1862         {
1863         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1864                 /*
1865                  * These two special cases are useful to be comfortable
1866                  * in the caller. Nothing more. We could take
1867                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1868                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1869                  * the caller to do everything it want with the retval.
1870                  */
1871                 schedule();
1872                 goto out;
1873         default:
1874                 /*
1875                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1876                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1877                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1878                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1879                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1880                  */
1881                 if (timeout < 0) {
1882                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1883                                 "value %lx\n", timeout);
1884                         dump_stack();
1885                         current->state = TASK_RUNNING;
1886                         goto out;
1887                 }
1888         }
1889
1890         expire = timeout + jiffies;
1891
1892         timer.task = current;
1893         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1894         __mod_timer(&timer.timer, expire, 0);
1895         schedule();
1896         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1897
1898         /* Remove the timer from the object tracker */
1899         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1900
1901         timeout = expire - jiffies;
1902
1903  out:
1904         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1905 }
1906 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1907
1908 /*
1909  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1910  * schedule() unconditionally.
1911  */
1912 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1913 {
1914         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1915         return schedule_timeout(timeout);
1916 }
1917 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1918
1919 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1920 {
1921         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1922         return schedule_timeout(timeout);
1923 }
1924 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1925
1926 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1927 {
1928         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1929         return schedule_timeout(timeout);
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1932
1933 /*
1934  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1935  * to load average.
1936  */
1937 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1938 {
1939         __set_current_state(TASK_IDLE);
1940         return schedule_timeout(timeout);
1941 }
1942 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1943
1944 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1945 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1946 {
1947         struct timer_list *timer;
1948         int cpu = new_base->cpu;
1949
1950         while (!hlist_empty(head)) {
1951                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1952                 detach_timer(timer, false);
1953                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1954                 internal_add_timer(new_base, timer);
1955         }
1956 }
1957
1958 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1959 {
1960         struct timer_base *base;
1961         int b;
1962
1963         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1964                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1965                 base->clk = jiffies;
1966                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1967                 base->is_idle = false;
1968                 base->must_forward_clk = true;
1969         }
1970         return 0;
1971 }
1972
1973 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
1974 {
1975         struct timer_base *old_base;
1976         struct timer_base *new_base;
1977         int b, i;
1978
1979         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1980
1981         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1982                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1983                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1984                 /*
1985                  * The caller is globally serialized and nobody else
1986                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1987                  */
1988                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
1989                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1990
1991                 /*
1992                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
1993                  * before moving the timers over.
1994                  */
1995                 forward_timer_base(new_base);
1996
1997                 BUG_ON(old_base->running_timer);
1998
1999                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
2000                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
2001
2002                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2003                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
2004                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
2005         }
2006         return 0;
2007 }
2008
2009 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2010
2011 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
2012 {
2013         struct timer_base *base;
2014         int i;
2015
2016         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2017                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2018                 base->cpu = cpu;
2019                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2020                 base->clk = jiffies;
2021                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2022         }
2023 }
2024
2025 static void __init init_timer_cpus(void)
2026 {
2027         int cpu;
2028
2029         for_each_possible_cpu(cpu)
2030                 init_timer_cpu(cpu);
2031 }
2032
2033 void __init init_timers(void)
2034 {
2035         init_timer_cpus();
2036         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2037 }
2038
2039 /**
2040  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2041  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2042  */
2043 void msleep(unsigned int msecs)
2044 {
2045         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2046
2047         while (timeout)
2048                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2049 }
2050
2051 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2052
2053 /**
2054  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2055  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2056  */
2057 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2058 {
2059         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2060
2061         while (timeout && !signal_pending(current))
2062                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2063         return jiffies_to_msecs(timeout);
2064 }
2065
2066 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2067
2068 /**
2069  * usleep_range - Sleep for an approximate time
2070  * @min: Minimum time in usecs to sleep
2071  * @max: Maximum time in usecs to sleep
2072  *
2073  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2074  * usleep_range() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2075  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2076  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2077  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2078  */
2079 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
2080 {
2081         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2082         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2083
2084         for (;;) {
2085                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2086                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2087                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2088                         break;
2089         }
2090 }
2091 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);