GNU Linux-libre 5.10.215-gnu1
[releases.git] / kernel / time / timer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Kernel internal timers
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
8  *
9  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
10  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
11  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
12  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
13  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
14  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
15  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
16  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
17  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
18  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
19  */
20
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/export.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/pid_namespace.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/thread_info.h>
31 #include <linux/time.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/posix-timers.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36 #include <linux/delay.h>
37 #include <linux/tick.h>
38 #include <linux/kallsyms.h>
39 #include <linux/irq_work.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/sysctl.h>
42 #include <linux/sched/nohz.h>
43 #include <linux/sched/debug.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/compat.h>
46 #include <linux/random.h>
47
48 #include <linux/uaccess.h>
49 #include <asm/unistd.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include <asm/timex.h>
52 #include <asm/io.h>
53
54 #include "tick-internal.h"
55
56 #define CREATE_TRACE_POINTS
57 #include <trace/events/timer.h>
58
59 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
60
61 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
62
63 /*
64  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
65  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
66  * level has a different granularity.
67  *
68  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
69  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
70  *
71  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
72  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
73  * therefor the granularity becomes.
74  *
75  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
76  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
77  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
78  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
79  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
80  * levels provide implicit batching.
81  *
82  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
83  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
84  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
85  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
86  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
87  *
88  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
89  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
90  * which has HZ granularity.
91  *
92  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
93  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
94  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
95  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
96  * be an issue.
97  *
98  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
99  * array size and granularity.
100  *
101  * This results in the following granularity and range levels:
102  *
103  * HZ 1000 steps
104  * Level Offset  Granularity            Range
105  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
106  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
107  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
108  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
109  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
110  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
111  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
112  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
113  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
114  *
115  * HZ  300
116  * Level Offset  Granularity            Range
117  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
118  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
119  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
120  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
121  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
122  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
123  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
124  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
125  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
126  *
127  * HZ  250
128  * Level Offset  Granularity            Range
129  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
130  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
131  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
132  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
133  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
134  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
135  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
136  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
137  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
138  *
139  * HZ  100
140  * Level Offset  Granularity            Range
141  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
142  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
143  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
144  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
145  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
146  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
147  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
148  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
149  */
150
151 /* Clock divisor for the next level */
152 #define LVL_CLK_SHIFT   3
153 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
154 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
155 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
156 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
157
158 /*
159  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
160  * time. We start from the last possible delta of the previous level
161  * so that we can later add an extra LVL_GRAN(n) to n (see calc_index()).
162  */
163 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
164
165 /* Size of each clock level */
166 #define LVL_BITS        6
167 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
168 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
169 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
170
171 /* Level depth */
172 #if HZ > 100
173 # define LVL_DEPTH      9
174 # else
175 # define LVL_DEPTH      8
176 #endif
177
178 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
179 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
180 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
181
182 /*
183  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
184  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
185  */
186 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
187
188 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
189 # define NR_BASES       2
190 # define BASE_STD       0
191 # define BASE_DEF       1
192 #else
193 # define NR_BASES       1
194 # define BASE_STD       0
195 # define BASE_DEF       0
196 #endif
197
198 struct timer_base {
199         raw_spinlock_t          lock;
200         struct timer_list       *running_timer;
201 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
202         spinlock_t              expiry_lock;
203         atomic_t                timer_waiters;
204 #endif
205         unsigned long           clk;
206         unsigned long           next_expiry;
207         unsigned int            cpu;
208         bool                    next_expiry_recalc;
209         bool                    is_idle;
210         bool                    timers_pending;
211         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
212         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
213 } ____cacheline_aligned;
214
215 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
216
217 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
218
219 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_nohz_active);
220 static DEFINE_MUTEX(timer_keys_mutex);
221
222 static void timer_update_keys(struct work_struct *work);
223 static DECLARE_WORK(timer_update_work, timer_update_keys);
224
225 #ifdef CONFIG_SMP
226 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
227
228 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_migration_enabled);
229
230 static void timers_update_migration(void)
231 {
232         if (sysctl_timer_migration && tick_nohz_active)
233                 static_branch_enable(&timers_migration_enabled);
234         else
235                 static_branch_disable(&timers_migration_enabled);
236 }
237 #else
238 static inline void timers_update_migration(void) { }
239 #endif /* !CONFIG_SMP */
240
241 static void timer_update_keys(struct work_struct *work)
242 {
243         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
244         timers_update_migration();
245         static_branch_enable(&timers_nohz_active);
246         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
247 }
248
249 void timers_update_nohz(void)
250 {
251         schedule_work(&timer_update_work);
252 }
253
254 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
255                             void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
256 {
257         int ret;
258
259         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
260         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
261         if (!ret && write)
262                 timers_update_migration();
263         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
264         return ret;
265 }
266
267 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
268 {
269         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
270 }
271 #else
272 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
273 #endif /* NO_HZ_COMMON */
274
275 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
276                 bool force_up)
277 {
278         int rem;
279         unsigned long original = j;
280
281         /*
282          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
283          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
284          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
285          * already did this.
286          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
287          * extra offset again.
288          */
289         j += cpu * 3;
290
291         rem = j % HZ;
292
293         /*
294          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
295          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
296          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
297          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
298          * But never round down if @force_up is set.
299          */
300         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
301                 j = j - rem;
302         else /* round up */
303                 j = j - rem + HZ;
304
305         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
306         j -= cpu * 3;
307
308         /*
309          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
310          * unmodified value.
311          */
312         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
313 }
314
315 /**
316  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
317  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
318  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
319  *
320  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
321  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
322  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
323  * they fire approximately every X seconds.
324  *
325  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
326  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
327  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
328  *
329  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
330  * processors firing at the exact same time, which could lead
331  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
332  *
333  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
334  */
335 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
336 {
337         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
338 }
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
340
341 /**
342  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
343  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
344  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
345  *
346  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
347  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
348  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
349  * they fire approximately every X seconds.
350  *
351  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
352  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
353  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
354  *
355  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
356  * processors firing at the exact same time, which could lead
357  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
358  *
359  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
360  */
361 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
362 {
363         unsigned long j0 = jiffies;
364
365         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
366         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
367 }
368 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
369
370 /**
371  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
372  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
373  *
374  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
375  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
376  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
377  * they fire approximately every X seconds.
378  *
379  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
380  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
381  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
382  *
383  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
384  */
385 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
386 {
387         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
388 }
389 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
390
391 /**
392  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
393  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
394  *
395  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
396  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
397  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
398  * they fire approximately every X seconds.
399  *
400  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
401  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
402  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
403  *
404  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
405  */
406 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
407 {
408         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
409 }
410 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
411
412 /**
413  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
414  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
415  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
416  *
417  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
418  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
419  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
420  * early.
421  */
422 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
423 {
424         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
427
428 /**
429  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
430  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
431  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
432  *
433  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
434  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
435  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
436  * early.
437  */
438 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
439 {
440         unsigned long j0 = jiffies;
441
442         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
443         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
444 }
445 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
446
447 /**
448  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
449  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
450  *
451  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
452  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
453  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
454  * early.
455  */
456 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
457 {
458         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
461
462 /**
463  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
464  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
465  *
466  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
467  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
468  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
469  * early.
470  */
471 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
472 {
473         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
474 }
475 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
476
477
478 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
479 {
480         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
481 }
482
483 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
484 {
485         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
486                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
487 }
488
489 /*
490  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
491  * time.
492  */
493 static inline unsigned calc_index(unsigned long expires, unsigned lvl,
494                                   unsigned long *bucket_expiry)
495 {
496
497         /*
498          * The timer wheel has to guarantee that a timer does not fire
499          * early. Early expiry can happen due to:
500          * - Timer is armed at the edge of a tick
501          * - Truncation of the expiry time in the outer wheel levels
502          *
503          * Round up with level granularity to prevent this.
504          */
505         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
506         *bucket_expiry = expires << LVL_SHIFT(lvl);
507         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
508 }
509
510 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk,
511                             unsigned long *bucket_expiry)
512 {
513         unsigned long delta = expires - clk;
514         unsigned int idx;
515
516         if (delta < LVL_START(1)) {
517                 idx = calc_index(expires, 0, bucket_expiry);
518         } else if (delta < LVL_START(2)) {
519                 idx = calc_index(expires, 1, bucket_expiry);
520         } else if (delta < LVL_START(3)) {
521                 idx = calc_index(expires, 2, bucket_expiry);
522         } else if (delta < LVL_START(4)) {
523                 idx = calc_index(expires, 3, bucket_expiry);
524         } else if (delta < LVL_START(5)) {
525                 idx = calc_index(expires, 4, bucket_expiry);
526         } else if (delta < LVL_START(6)) {
527                 idx = calc_index(expires, 5, bucket_expiry);
528         } else if (delta < LVL_START(7)) {
529                 idx = calc_index(expires, 6, bucket_expiry);
530         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
531                 idx = calc_index(expires, 7, bucket_expiry);
532         } else if ((long) delta < 0) {
533                 idx = clk & LVL_MASK;
534                 *bucket_expiry = clk;
535         } else {
536                 /*
537                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
538                  * capacity limit of the wheel.
539                  */
540                 if (delta >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
541                         expires = clk + WHEEL_TIMEOUT_MAX;
542
543                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1, bucket_expiry);
544         }
545         return idx;
546 }
547
548 static void
549 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
550 {
551         if (!is_timers_nohz_active())
552                 return;
553
554         /*
555          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
556          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
557          */
558         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
559                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
560                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
561                 return;
562         }
563
564         /*
565          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
566          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
567          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
568          */
569         if (base->is_idle)
570                 wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
571 }
572
573 /*
574  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
575  * the bitmap, store the index in the timer flags then wake up
576  * the target CPU if needed.
577  */
578 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
579                           unsigned int idx, unsigned long bucket_expiry)
580 {
581
582         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
583         __set_bit(idx, base->pending_map);
584         timer_set_idx(timer, idx);
585
586         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
587
588         /*
589          * Check whether this is the new first expiring timer. The
590          * effective expiry time of the timer is required here
591          * (bucket_expiry) instead of timer->expires.
592          */
593         if (time_before(bucket_expiry, base->next_expiry)) {
594                 /*
595                  * Set the next expiry time and kick the CPU so it
596                  * can reevaluate the wheel:
597                  */
598                 base->next_expiry = bucket_expiry;
599                 base->timers_pending = true;
600                 base->next_expiry_recalc = false;
601                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
602         }
603 }
604
605 static void internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
606 {
607         unsigned long bucket_expiry;
608         unsigned int idx;
609
610         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk, &bucket_expiry);
611         enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
612 }
613
614 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
615
616 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
617
618 static void *timer_debug_hint(void *addr)
619 {
620         return ((struct timer_list *) addr)->function;
621 }
622
623 static bool timer_is_static_object(void *addr)
624 {
625         struct timer_list *timer = addr;
626
627         return (timer->entry.pprev == NULL &&
628                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
629 }
630
631 /*
632  * fixup_init is called when:
633  * - an active object is initialized
634  */
635 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
636 {
637         struct timer_list *timer = addr;
638
639         switch (state) {
640         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
641                 del_timer_sync(timer);
642                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
643                 return true;
644         default:
645                 return false;
646         }
647 }
648
649 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
650 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
651 {
652         WARN_ON(1);
653 }
654
655 /*
656  * fixup_activate is called when:
657  * - an active object is activated
658  * - an unknown non-static object is activated
659  */
660 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
661 {
662         struct timer_list *timer = addr;
663
664         switch (state) {
665         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
666                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
667                 return true;
668
669         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
670                 WARN_ON(1);
671                 fallthrough;
672         default:
673                 return false;
674         }
675 }
676
677 /*
678  * fixup_free is called when:
679  * - an active object is freed
680  */
681 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
682 {
683         struct timer_list *timer = addr;
684
685         switch (state) {
686         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
687                 del_timer_sync(timer);
688                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
689                 return true;
690         default:
691                 return false;
692         }
693 }
694
695 /*
696  * fixup_assert_init is called when:
697  * - an untracked/uninit-ed object is found
698  */
699 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
700 {
701         struct timer_list *timer = addr;
702
703         switch (state) {
704         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
705                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
706                 return true;
707         default:
708                 return false;
709         }
710 }
711
712 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
713         .name                   = "timer_list",
714         .debug_hint             = timer_debug_hint,
715         .is_static_object       = timer_is_static_object,
716         .fixup_init             = timer_fixup_init,
717         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
718         .fixup_free             = timer_fixup_free,
719         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
720 };
721
722 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
723 {
724         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
725 }
726
727 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
728 {
729         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
730 }
731
732 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
733 {
734         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
735 }
736
737 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
738 {
739         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
740 }
741
742 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
743                           void (*func)(struct timer_list *),
744                           unsigned int flags,
745                           const char *name, struct lock_class_key *key);
746
747 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
748                              void (*func)(struct timer_list *),
749                              unsigned int flags,
750                              const char *name, struct lock_class_key *key)
751 {
752         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
753         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
754 }
755 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
756
757 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
758 {
759         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
760 }
761 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
762
763 #else
764 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
765 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
766 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
767 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
768 #endif
769
770 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
771 {
772         debug_timer_init(timer);
773         trace_timer_init(timer);
774 }
775
776 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
777 {
778         debug_timer_deactivate(timer);
779         trace_timer_cancel(timer);
780 }
781
782 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
783 {
784         debug_timer_assert_init(timer);
785 }
786
787 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
788                           void (*func)(struct timer_list *),
789                           unsigned int flags,
790                           const char *name, struct lock_class_key *key)
791 {
792         timer->entry.pprev = NULL;
793         timer->function = func;
794         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~TIMER_INIT_FLAGS))
795                 flags &= TIMER_INIT_FLAGS;
796         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
797         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
798 }
799
800 /**
801  * init_timer_key - initialize a timer
802  * @timer: the timer to be initialized
803  * @func: timer callback function
804  * @flags: timer flags
805  * @name: name of the timer
806  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
807  *       sync lock dependencies
808  *
809  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
810  * other timer functions.
811  */
812 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
813                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
814                     const char *name, struct lock_class_key *key)
815 {
816         debug_init(timer);
817         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
820
821 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
822 {
823         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
824
825         debug_deactivate(timer);
826
827         __hlist_del(entry);
828         if (clear_pending)
829                 entry->pprev = NULL;
830         entry->next = LIST_POISON2;
831 }
832
833 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
834                              bool clear_pending)
835 {
836         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
837
838         if (!timer_pending(timer))
839                 return 0;
840
841         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx)) {
842                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
843                 base->next_expiry_recalc = true;
844         }
845
846         detach_timer(timer, clear_pending);
847         return 1;
848 }
849
850 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
851 {
852         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
853
854         /*
855          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
856          * to use the deferrable base.
857          */
858         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
859                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
860         return base;
861 }
862
863 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
864 {
865         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
866
867         /*
868          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
869          * to use the deferrable base.
870          */
871         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
872                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
873         return base;
874 }
875
876 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
877 {
878         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
879 }
880
881 static inline struct timer_base *
882 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
883 {
884 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
885         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
886             !(tflags & TIMER_PINNED))
887                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
888 #endif
889         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
890 }
891
892 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
893 {
894         unsigned long jnow = READ_ONCE(jiffies);
895
896         /*
897          * No need to forward if we are close enough below jiffies.
898          * Also while executing timers, base->clk is 1 offset ahead
899          * of jiffies to avoid endless requeuing to current jffies.
900          */
901         if ((long)(jnow - base->clk) < 1)
902                 return;
903
904         /*
905          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
906          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
907          */
908         if (time_after(base->next_expiry, jnow)) {
909                 base->clk = jnow;
910         } else {
911                 if (WARN_ON_ONCE(time_before(base->next_expiry, base->clk)))
912                         return;
913                 base->clk = base->next_expiry;
914         }
915 }
916
917
918 /*
919  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
920  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
921  * is locked too.
922  *
923  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
924  * be found in the base->vectors array.
925  *
926  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
927  * to wait until the migration is done.
928  */
929 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
930                                           unsigned long *flags)
931         __acquires(timer->base->lock)
932 {
933         for (;;) {
934                 struct timer_base *base;
935                 u32 tf;
936
937                 /*
938                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
939                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
940                  * and spin_lock().
941                  */
942                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
943
944                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
945                         base = get_timer_base(tf);
946                         raw_spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
947                         if (timer->flags == tf)
948                                 return base;
949                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
950                 }
951                 cpu_relax();
952         }
953 }
954
955 #define MOD_TIMER_PENDING_ONLY          0x01
956 #define MOD_TIMER_REDUCE                0x02
957 #define MOD_TIMER_NOTPENDING            0x04
958
959 static inline int
960 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, unsigned int options)
961 {
962         unsigned long clk = 0, flags, bucket_expiry;
963         struct timer_base *base, *new_base;
964         unsigned int idx = UINT_MAX;
965         int ret = 0;
966
967         BUG_ON(!timer->function);
968
969         /*
970          * This is a common optimization triggered by the networking code - if
971          * the timer is re-modified to have the same timeout or ends up in the
972          * same array bucket then just return:
973          */
974         if (!(options & MOD_TIMER_NOTPENDING) && timer_pending(timer)) {
975                 /*
976                  * The downside of this optimization is that it can result in
977                  * larger granularity than you would get from adding a new
978                  * timer with this expiry.
979                  */
980                 long diff = timer->expires - expires;
981
982                 if (!diff)
983                         return 1;
984                 if (options & MOD_TIMER_REDUCE && diff <= 0)
985                         return 1;
986
987                 /*
988                  * We lock timer base and calculate the bucket index right
989                  * here. If the timer ends up in the same bucket, then we
990                  * just update the expiry time and avoid the whole
991                  * dequeue/enqueue dance.
992                  */
993                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
994                 forward_timer_base(base);
995
996                 if (timer_pending(timer) && (options & MOD_TIMER_REDUCE) &&
997                     time_before_eq(timer->expires, expires)) {
998                         ret = 1;
999                         goto out_unlock;
1000                 }
1001
1002                 clk = base->clk;
1003                 idx = calc_wheel_index(expires, clk, &bucket_expiry);
1004
1005                 /*
1006                  * Retrieve and compare the array index of the pending
1007                  * timer. If it matches set the expiry to the new value so a
1008                  * subsequent call will exit in the expires check above.
1009                  */
1010                 if (idx == timer_get_idx(timer)) {
1011                         if (!(options & MOD_TIMER_REDUCE))
1012                                 timer->expires = expires;
1013                         else if (time_after(timer->expires, expires))
1014                                 timer->expires = expires;
1015                         ret = 1;
1016                         goto out_unlock;
1017                 }
1018         } else {
1019                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1020                 forward_timer_base(base);
1021         }
1022
1023         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
1024         if (!ret && (options & MOD_TIMER_PENDING_ONLY))
1025                 goto out_unlock;
1026
1027         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
1028
1029         if (base != new_base) {
1030                 /*
1031                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
1032                  * However we can't change timer's base while it is running,
1033                  * otherwise timer_delete_sync() can't detect that the timer's
1034                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
1035                  * timer is serialized wrt itself.
1036                  */
1037                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
1038                         /* See the comment in lock_timer_base() */
1039                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1040
1041                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1042                         base = new_base;
1043                         raw_spin_lock(&base->lock);
1044                         WRITE_ONCE(timer->flags,
1045                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
1046                         forward_timer_base(base);
1047                 }
1048         }
1049
1050         debug_timer_activate(timer);
1051
1052         timer->expires = expires;
1053         /*
1054          * If 'idx' was calculated above and the base time did not advance
1055          * between calculating 'idx' and possibly switching the base, only
1056          * enqueue_timer() is required. Otherwise we need to (re)calculate
1057          * the wheel index via internal_add_timer().
1058          */
1059         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk)
1060                 enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
1061         else
1062                 internal_add_timer(base, timer);
1063
1064 out_unlock:
1065         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1066
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * mod_timer_pending - Modify a pending timer's timeout
1072  * @timer:      The pending timer to be modified
1073  * @expires:    New absolute timeout in jiffies
1074  *
1075  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(), but
1076  * will not activate inactive timers.
1077  *
1078  * Return:
1079  * * %0 - The timer was inactive and not modified
1080  * * %1 - The timer was active and requeued to expire at @expires
1081  */
1082 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1083 {
1084         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1087
1088 /**
1089  * mod_timer - Modify a timer's timeout
1090  * @timer:      The timer to be modified
1091  * @expires:    New absolute timeout in jiffies
1092  *
1093  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1094  *
1095  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1096  *
1097  * mod_timer() is more efficient than the above open coded sequence. In
1098  * case that the timer is inactive, the del_timer() part is a NOP. The
1099  * timer is in any case activated with the new expiry time @expires.
1100  *
1101  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1102  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1103  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1104  *
1105  * Return:
1106  * * %0 - The timer was inactive and started
1107  * * %1 - The timer was active and requeued to expire at @expires or
1108  *        the timer was active and not modified because @expires did
1109  *        not change the effective expiry time
1110  */
1111 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1112 {
1113         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1116
1117 /**
1118  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1119  * @timer:      The timer to be modified
1120  * @expires:    New absolute timeout in jiffies
1121  *
1122  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1123  * modify an enqueued timer if that would reduce the expiration time. If
1124  * @timer is not enqueued it starts the timer.
1125  *
1126  * Return:
1127  * * %0 - The timer was inactive and started
1128  * * %1 - The timer was active and requeued to expire at @expires or
1129  *        the timer was active and not modified because @expires
1130  *        did not change the effective expiry time such that the
1131  *        timer would expire earlier than already scheduled
1132  */
1133 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1134 {
1135         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1138
1139 /**
1140  * add_timer - Start a timer
1141  * @timer:      The timer to be started
1142  *
1143  * Start @timer to expire at @timer->expires in the future. @timer->expires
1144  * is the absolute expiry time measured in 'jiffies'. When the timer expires
1145  * timer->function(timer) will be invoked from soft interrupt context.
1146  *
1147  * The @timer->expires and @timer->function fields must be set prior
1148  * to calling this function.
1149  *
1150  * If @timer->expires is already in the past @timer will be queued to
1151  * expire at the next timer tick.
1152  *
1153  * This can only operate on an inactive timer. Attempts to invoke this on
1154  * an active timer are rejected with a warning.
1155  */
1156 void add_timer(struct timer_list *timer)
1157 {
1158         BUG_ON(timer_pending(timer));
1159         __mod_timer(timer, timer->expires, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1162
1163 /**
1164  * add_timer_on - Start a timer on a particular CPU
1165  * @timer:      The timer to be started
1166  * @cpu:        The CPU to start it on
1167  *
1168  * Same as add_timer() except that it starts the timer on the given CPU.
1169  *
1170  * See add_timer() for further details.
1171  */
1172 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1173 {
1174         struct timer_base *new_base, *base;
1175         unsigned long flags;
1176
1177         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1178
1179         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1180
1181         /*
1182          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1183          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1184          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1185          */
1186         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1187         if (base != new_base) {
1188                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1189
1190                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1191                 base = new_base;
1192                 raw_spin_lock(&base->lock);
1193                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1194                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1195         }
1196         forward_timer_base(base);
1197
1198         debug_timer_activate(timer);
1199         internal_add_timer(base, timer);
1200         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1201 }
1202 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1203
1204 /**
1205  * del_timer - Deactivate a timer.
1206  * @timer:      The timer to be deactivated
1207  *
1208  * The function only deactivates a pending timer, but contrary to
1209  * timer_delete_sync() it does not take into account whether the timer's
1210  * callback function is concurrently executed on a different CPU or not.
1211  * It neither prevents rearming of the timer. If @timer can be rearmed
1212  * concurrently then the return value of this function is meaningless.
1213  *
1214  * Return:
1215  * * %0 - The timer was not pending
1216  * * %1 - The timer was pending and deactivated
1217  */
1218 int del_timer(struct timer_list *timer)
1219 {
1220         struct timer_base *base;
1221         unsigned long flags;
1222         int ret = 0;
1223
1224         debug_assert_init(timer);
1225
1226         if (timer_pending(timer)) {
1227                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1228                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1229                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1230         }
1231
1232         return ret;
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1235
1236 /**
1237  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1238  * @timer:      Timer to deactivate
1239  *
1240  * This function tries to deactivate a timer. On success the timer is not
1241  * queued and the timer callback function is not running on any CPU.
1242  *
1243  * This function does not guarantee that the timer cannot be rearmed right
1244  * after dropping the base lock. That needs to be prevented by the calling
1245  * code if necessary.
1246  *
1247  * Return:
1248  * * %0  - The timer was not pending
1249  * * %1  - The timer was pending and deactivated
1250  * * %-1 - The timer callback function is running on a different CPU
1251  */
1252 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1253 {
1254         struct timer_base *base;
1255         unsigned long flags;
1256         int ret = -1;
1257
1258         debug_assert_init(timer);
1259
1260         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1261
1262         if (base->running_timer != timer)
1263                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1264
1265         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1266
1267         return ret;
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1270
1271 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1272 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1273 {
1274         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1275 }
1276
1277 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1278 {
1279         spin_lock(&base->expiry_lock);
1280 }
1281
1282 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1283 {
1284         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1285 }
1286
1287 /*
1288  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1289  *
1290  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1291  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That allows
1292  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1293  */
1294 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1295 {
1296         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1297                 raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1298                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1299                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1300                 raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1301         }
1302 }
1303
1304 /*
1305  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1306  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1307  * running.
1308  *
1309  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1310  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1311  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1312  * function.
1313  */
1314 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1315 {
1316         u32 tf;
1317
1318         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1319         if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
1320                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1321
1322                 /*
1323                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1324                  * which is held by the softirq across the timer
1325                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1326                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1327                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1328                  * causes another wait loop.
1329                  */
1330                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1331                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1332                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1333                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1334         }
1335 }
1336 #else
1337 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1338 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1339 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1340 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1341 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1342 #endif
1343
1344 /**
1345  * timer_delete_sync - Deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1346  * @timer:      The timer to be deactivated
1347  *
1348  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1349  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1350  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1351  * not hold locks which would prevent completion of the timer's callback
1352  * function. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit
1353  * the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1354  *
1355  * For !irqsafe timers, the caller must not hold locks that are held in
1356  * interrupt context. Even if the lock has nothing to do with the timer in
1357  * question.  Here's why::
1358  *
1359  *    CPU0                             CPU1
1360  *    ----                             ----
1361  *                                     <SOFTIRQ>
1362  *                                       call_timer_fn();
1363  *                                       base->running_timer = mytimer;
1364  *    spin_lock_irq(somelock);
1365  *                                     <IRQ>
1366  *                                        spin_lock(somelock);
1367  *    timer_delete_sync(mytimer);
1368  *    while (base->running_timer == mytimer);
1369  *
1370  * Now timer_delete_sync() will never return and never release somelock.
1371  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but it has
1372  * interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1373  *
1374  * This function cannot guarantee that the timer is not rearmed again by
1375  * some concurrent or preempting code, right after it dropped the base
1376  * lock. If there is the possibility of a concurrent rearm then the return
1377  * value of the function is meaningless.
1378  *
1379  * Return:
1380  * * %0 - The timer was not pending
1381  * * %1 - The timer was pending and deactivated
1382  */
1383 int timer_delete_sync(struct timer_list *timer)
1384 {
1385         int ret;
1386
1387 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1388         unsigned long flags;
1389
1390         /*
1391          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1392          * the synchronization rules above.
1393          */
1394         local_irq_save(flags);
1395         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1396         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1397         local_irq_restore(flags);
1398 #endif
1399         /*
1400          * don't use it in hardirq context, because it
1401          * could lead to deadlock.
1402          */
1403         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1404
1405         do {
1406                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1407
1408                 if (unlikely(ret < 0)) {
1409                         del_timer_wait_running(timer);
1410                         cpu_relax();
1411                 }
1412         } while (ret < 0);
1413
1414         return ret;
1415 }
1416 EXPORT_SYMBOL(timer_delete_sync);
1417
1418 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1419                           void (*fn)(struct timer_list *),
1420                           unsigned long baseclk)
1421 {
1422         int count = preempt_count();
1423
1424 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1425         /*
1426          * It is permissible to free the timer from inside the
1427          * function that is called from it, this we need to take into
1428          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1429          * warnings as well as problems when looking into
1430          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1431          */
1432         struct lockdep_map lockdep_map;
1433
1434         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1435 #endif
1436         /*
1437          * Couple the lock chain with the lock chain at
1438          * timer_delete_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1439          * call here and in timer_delete_sync().
1440          */
1441         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1442
1443         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1444         fn(timer);
1445         trace_timer_expire_exit(timer);
1446
1447         lock_map_release(&lockdep_map);
1448
1449         if (count != preempt_count()) {
1450                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1451                           fn, count, preempt_count());
1452                 /*
1453                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1454                  * chance to survive and extract information. If the
1455                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1456                  * than the BUG() we had.
1457                  */
1458                 preempt_count_set(count);
1459         }
1460 }
1461
1462 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1463 {
1464         /*
1465          * This value is required only for tracing. base->clk was
1466          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1467          * is related to the old base->clk value.
1468          */
1469         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1470
1471         while (!hlist_empty(head)) {
1472                 struct timer_list *timer;
1473                 void (*fn)(struct timer_list *);
1474
1475                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1476
1477                 base->running_timer = timer;
1478                 detach_timer(timer, true);
1479
1480                 fn = timer->function;
1481
1482                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1483                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1484                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1485                         raw_spin_lock(&base->lock);
1486                         base->running_timer = NULL;
1487                 } else {
1488                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1489                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1490                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1491                         base->running_timer = NULL;
1492                         timer_sync_wait_running(base);
1493                 }
1494         }
1495 }
1496
1497 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1498                                   struct hlist_head *heads)
1499 {
1500         unsigned long clk = base->clk = base->next_expiry;
1501         struct hlist_head *vec;
1502         int i, levels = 0;
1503         unsigned int idx;
1504
1505         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1506                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1507
1508                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1509                         vec = base->vectors + idx;
1510                         hlist_move_list(vec, heads++);
1511                         levels++;
1512                 }
1513                 /* Is it time to look at the next level? */
1514                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1515                         break;
1516                 /* Shift clock for the next level granularity */
1517                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1518         }
1519         return levels;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1524  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1525  * (@offset) up to @offset + clk.
1526  */
1527 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1528                                unsigned clk)
1529 {
1530         unsigned pos, start = offset + clk;
1531         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1532
1533         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1534         if (pos < end)
1535                 return pos - start;
1536
1537         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1538         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1543  * hold base->lock.
1544  */
1545 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1546 {
1547         unsigned long clk, next, adj;
1548         unsigned lvl, offset = 0;
1549
1550         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1551         clk = base->clk;
1552         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1553                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1554                 unsigned long lvl_clk = clk & LVL_CLK_MASK;
1555
1556                 if (pos >= 0) {
1557                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1558
1559                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1560                         if (time_before(tmp, next))
1561                                 next = tmp;
1562
1563                         /*
1564                          * If the next expiration happens before we reach
1565                          * the next level, no need to check further.
1566                          */
1567                         if (pos <= ((LVL_CLK_DIV - lvl_clk) & LVL_CLK_MASK))
1568                                 break;
1569                 }
1570                 /*
1571                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1572                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1573                  * need to advance it by one because that's going to be the
1574                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1575                  * expiring jiffie. So in case of:
1576                  *
1577                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1578                  *  0    0    0    0    0    0
1579                  *
1580                  * we have to look at all levels @index 0. With
1581                  *
1582                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1583                  *  0    0    0    0    0    2
1584                  *
1585                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1586                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1587                  *
1588                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1589                  * rules apply:
1590                  *
1591                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1592                  *  0    0    0    0    F    2
1593                  *
1594                  * So after looking at LVL0 we get:
1595                  *
1596                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1597                  *  0    0    0    1    0
1598                  *
1599                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1600                  * with the add already, but then we need to propagate further
1601                  * from LVL2 to LVL3.
1602                  *
1603                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1604                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1605                  */
1606                 adj = lvl_clk ? 1 : 0;
1607                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1608                 clk += adj;
1609         }
1610
1611         base->next_expiry_recalc = false;
1612         base->timers_pending = !(next == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1613
1614         return next;
1615 }
1616
1617 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1618 /*
1619  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1620  * event:
1621  */
1622 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1623 {
1624         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1625
1626         /*
1627          * If high resolution timers are enabled
1628          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1629          */
1630         if (expires <= nextevt)
1631                 return expires;
1632
1633         /*
1634          * If the next timer is already expired, return the tick base
1635          * time so the tick is fired immediately.
1636          */
1637         if (nextevt <= basem)
1638                 return basem;
1639
1640         /*
1641          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1642          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1643          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1644          * a ping pong of the nohz stop code.
1645          *
1646          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1647          */
1648         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1653  * @basej:      base time jiffies
1654  * @basem:      base time clock monotonic
1655  *
1656  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1657  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1658  */
1659 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1660 {
1661         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1662         u64 expires = KTIME_MAX;
1663         unsigned long nextevt;
1664
1665         /*
1666          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1667          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1668          */
1669         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1670                 return expires;
1671
1672         raw_spin_lock(&base->lock);
1673         if (base->next_expiry_recalc)
1674                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1675         nextevt = base->next_expiry;
1676
1677         /*
1678          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1679          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1680          * otherwise we might rewind base->clk.
1681          */
1682         if (time_after(basej, base->clk)) {
1683                 if (time_after(nextevt, basej))
1684                         base->clk = basej;
1685                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1686                         base->clk = nextevt;
1687         }
1688
1689         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1690                 expires = basem;
1691                 base->is_idle = false;
1692         } else {
1693                 if (base->timers_pending)
1694                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1695                 /*
1696                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1697                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1698                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1699                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1700                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1701                  */
1702                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC)
1703                         base->is_idle = true;
1704         }
1705         raw_spin_unlock(&base->lock);
1706
1707         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1708 }
1709
1710 /**
1711  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1712  *
1713  * Called with interrupts disabled
1714  */
1715 void timer_clear_idle(void)
1716 {
1717         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1718
1719         /*
1720          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1721          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1722          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1723          * the lock in the exit from idle path.
1724          */
1725         base->is_idle = false;
1726 }
1727 #endif
1728
1729 /*
1730  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1731  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1732  */
1733 void update_process_times(int user_tick)
1734 {
1735         struct task_struct *p = current;
1736
1737         PRANDOM_ADD_NOISE(jiffies, user_tick, p, 0);
1738
1739         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1740         account_process_tick(p, user_tick);
1741         run_local_timers();
1742         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1743 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1744         if (in_irq())
1745                 irq_work_tick();
1746 #endif
1747         scheduler_tick();
1748         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1749                 run_posix_cpu_timers();
1750 }
1751
1752 /**
1753  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1754  * @base: the timer vector to be processed.
1755  */
1756 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1757 {
1758         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1759         int levels;
1760
1761         if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1762                 return;
1763
1764         timer_base_lock_expiry(base);
1765         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1766
1767         while (time_after_eq(jiffies, base->clk) &&
1768                time_after_eq(jiffies, base->next_expiry)) {
1769                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1770                 /*
1771                  * The two possible reasons for not finding any expired
1772                  * timer at this clk are that all matching timers have been
1773                  * dequeued or no timer has been queued since
1774                  * base::next_expiry was set to base::clk +
1775                  * NEXT_TIMER_MAX_DELTA.
1776                  */
1777                 WARN_ON_ONCE(!levels && !base->next_expiry_recalc
1778                              && base->timers_pending);
1779                 base->clk++;
1780                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1781
1782                 while (levels--)
1783                         expire_timers(base, heads + levels);
1784         }
1785         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1786         timer_base_unlock_expiry(base);
1787 }
1788
1789 /*
1790  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1791  */
1792 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1793 {
1794         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1795
1796         __run_timers(base);
1797         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1798                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1799 }
1800
1801 /*
1802  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1803  */
1804 void run_local_timers(void)
1805 {
1806         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1807
1808         hrtimer_run_queues();
1809         /* Raise the softirq only if required. */
1810         if (time_before(jiffies, base->next_expiry)) {
1811                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1812                         return;
1813                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1814                 base++;
1815                 if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1816                         return;
1817         }
1818         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1823  * the target task on the stack as well.
1824  */
1825 struct process_timer {
1826         struct timer_list timer;
1827         struct task_struct *task;
1828 };
1829
1830 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1831 {
1832         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1833
1834         wake_up_process(timeout->task);
1835 }
1836
1837 /**
1838  * schedule_timeout - sleep until timeout
1839  * @timeout: timeout value in jiffies
1840  *
1841  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have elapsed.
1842  * The function behavior depends on the current task state
1843  * (see also set_current_state() description):
1844  *
1845  * %TASK_RUNNING - the scheduler is called, but the task does not sleep
1846  * at all. That happens because sched_submit_work() does nothing for
1847  * tasks in %TASK_RUNNING state.
1848  *
1849  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1850  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1851  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1852  *
1853  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1854  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1855  * up.
1856  *
1857  * The current task state is guaranteed to be %TASK_RUNNING when this
1858  * routine returns.
1859  *
1860  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1861  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1862  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1863  *
1864  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1865  * jiffies will be returned. In all cases the return value is guaranteed
1866  * to be non-negative.
1867  */
1868 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1869 {
1870         struct process_timer timer;
1871         unsigned long expire;
1872
1873         switch (timeout)
1874         {
1875         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1876                 /*
1877                  * These two special cases are useful to be comfortable
1878                  * in the caller. Nothing more. We could take
1879                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1880                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1881                  * the caller to do everything it want with the retval.
1882                  */
1883                 schedule();
1884                 goto out;
1885         default:
1886                 /*
1887                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1888                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1889                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1890                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1891                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1892                  */
1893                 if (timeout < 0) {
1894                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1895                                 "value %lx\n", timeout);
1896                         dump_stack();
1897                         current->state = TASK_RUNNING;
1898                         goto out;
1899                 }
1900         }
1901
1902         expire = timeout + jiffies;
1903
1904         timer.task = current;
1905         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1906         __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1907         schedule();
1908         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1909
1910         /* Remove the timer from the object tracker */
1911         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1912
1913         timeout = expire - jiffies;
1914
1915  out:
1916         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1919
1920 /*
1921  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1922  * schedule() unconditionally.
1923  */
1924 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1925 {
1926         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1927         return schedule_timeout(timeout);
1928 }
1929 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1930
1931 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1932 {
1933         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1934         return schedule_timeout(timeout);
1935 }
1936 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1937
1938 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1939 {
1940         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1941         return schedule_timeout(timeout);
1942 }
1943 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1944
1945 /*
1946  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1947  * to load average.
1948  */
1949 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1950 {
1951         __set_current_state(TASK_IDLE);
1952         return schedule_timeout(timeout);
1953 }
1954 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1955
1956 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1957 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1958 {
1959         struct timer_list *timer;
1960         int cpu = new_base->cpu;
1961
1962         while (!hlist_empty(head)) {
1963                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1964                 detach_timer(timer, false);
1965                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1966                 internal_add_timer(new_base, timer);
1967         }
1968 }
1969
1970 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1971 {
1972         struct timer_base *base;
1973         int b;
1974
1975         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1976                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1977                 base->clk = jiffies;
1978                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1979                 base->timers_pending = false;
1980                 base->is_idle = false;
1981         }
1982         return 0;
1983 }
1984
1985 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
1986 {
1987         struct timer_base *old_base;
1988         struct timer_base *new_base;
1989         int b, i;
1990
1991         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1992
1993         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1994                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1995                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1996                 /*
1997                  * The caller is globally serialized and nobody else
1998                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1999                  */
2000                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
2001                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2002
2003                 /*
2004                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
2005                  * before moving the timers over.
2006                  */
2007                 forward_timer_base(new_base);
2008
2009                 BUG_ON(old_base->running_timer);
2010
2011                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
2012                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
2013
2014                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2015                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
2016                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
2017         }
2018         return 0;
2019 }
2020
2021 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2022
2023 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
2024 {
2025         struct timer_base *base;
2026         int i;
2027
2028         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2029                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2030                 base->cpu = cpu;
2031                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2032                 base->clk = jiffies;
2033                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
2034                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2035         }
2036 }
2037
2038 static void __init init_timer_cpus(void)
2039 {
2040         int cpu;
2041
2042         for_each_possible_cpu(cpu)
2043                 init_timer_cpu(cpu);
2044 }
2045
2046 void __init init_timers(void)
2047 {
2048         init_timer_cpus();
2049         posix_cputimers_init_work();
2050         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2051 }
2052
2053 /**
2054  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2055  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2056  */
2057 void msleep(unsigned int msecs)
2058 {
2059         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2060
2061         while (timeout)
2062                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2063 }
2064
2065 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2066
2067 /**
2068  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2069  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2070  */
2071 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2072 {
2073         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2074
2075         while (timeout && !signal_pending(current))
2076                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2077         return jiffies_to_msecs(timeout);
2078 }
2079
2080 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2081
2082 /**
2083  * usleep_range - Sleep for an approximate time
2084  * @min: Minimum time in usecs to sleep
2085  * @max: Maximum time in usecs to sleep
2086  *
2087  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2088  * usleep_range() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2089  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2090  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2091  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2092  */
2093 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
2094 {
2095         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2096         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2097
2098         for (;;) {
2099                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2100                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2101                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2102                         break;
2103         }
2104 }
2105 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);