kernel/time/tick-sched.c

   1 /*
   2  *  linux/kernel/time/tick-sched.c
   3  *
   4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
   5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
   6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
   7  *
   8  *  No idle tick implementation for low and high resolution timers
   9  *
  10  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
  11  *
  12  *  Distribute under GPLv2.
  13  */
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/err.h>
  16 #include <linux/hrtimer.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/kernel_stat.h>
  19 #include <linux/percpu.h>
  20 #include <linux/profile.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23
  24 #include <asm/irq_regs.h>
  25
  26 #include "tick-internal.h"
  27
  28 /*
  29  * Per cpu nohz control structure
  30  */
  31 static DEFINE_PER_CPU(struct tick_sched, tick_cpu_sched);
  32
  33 /*
  34  * The time, when the last jiffy update happened. Protected by xtime_lock.
  35  */
  36 static ktime_t last_jiffies_update;
  37
  38 struct tick_sched *tick_get_tick_sched(int cpu)
  39 {
  40         return &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
  41 }
  42
  43 /*
  44  * Must be called with interrupts disabled !
  45  */
  46 static void tick_do_update_jiffies64(ktime_t now)
  47 {
  48         unsigned long ticks = 0;
  49         ktime_t delta;
  50
  51         /*
  52          * Do a quick check without holding xtime_lock:
  53          */
  54         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
  55         if (delta.tv64 < tick_period.tv64)
  56                 return;
  57
  58         /* Reevalute with xtime_lock held */
  59         write_seqlock(&xtime_lock);
  60
  61         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
  62         if (delta.tv64 >= tick_period.tv64) {
  63
  64                 delta = ktime_sub(delta, tick_period);
  65                 last_jiffies_update = ktime_add(last_jiffies_update,
  66                                                 tick_period);
  67
  68                 /* Slow path for long timeouts */
  69                 if (unlikely(delta.tv64 >= tick_period.tv64)) {
  70                         s64 incr = ktime_to_ns(tick_period);
  71
  72                         ticks = ktime_divns(delta, incr);
  73
  74                         last_jiffies_update = ktime_add_ns(last_jiffies_update,
  75                                                            incr * ticks);
  76                 }
  77                 do_timer(++ticks);
  78
  79                 /* Keep the tick_next_period variable up to date */
  80                 tick_next_period = ktime_add(last_jiffies_update, tick_period);
  81         }
  82         write_sequnlock(&xtime_lock);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Initialize and return retrieve the jiffies update.
  87  */
  88 static ktime_t tick_init_jiffy_update(void)
  89 {
  90         ktime_t period;
  91
  92         write_seqlock(&xtime_lock);
  93         /* Did we start the jiffies update yet ? */
  94         if (last_jiffies_update.tv64 == 0)
  95                 last_jiffies_update = tick_next_period;
  96         period = last_jiffies_update;
  97         write_sequnlock(&xtime_lock);
  98         return period;
  99 }
 100
 101 /*
 102  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
 103  */
 104 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 105 /*
 106  * NO HZ enabled ?
 107  */
 108 static int tick_nohz_enabled __read_mostly  = 1;
 109
 110 /*
 111  * Enable / Disable tickless mode
 112  */
 113 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
 114 {
 115         if (!strcmp(str, "off"))
 116                 tick_nohz_enabled = 0;
 117         else if (!strcmp(str, "on"))
 118                 tick_nohz_enabled = 1;
 119         else
 120                 return 0;
 121         return 1;
 122 }
 123
 124 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
 125
 126 /**
 127  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
 128  *
 129  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
 130  *
 131  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
 132  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
 133  * value. We do this unconditionally on any cpu, as we don't know whether the
 134  * cpu, which has the update task assigned is in a long sleep.
 135  */
 136 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
 137 {
 138         int cpu = smp_processor_id();
 139         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 140         unsigned long flags;
 141
 142         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz_cpu_mask);
 143         ts->idle_waketime = now;
 144
 145         local_irq_save(flags);
 146         tick_do_update_jiffies64(now);
 147         local_irq_restore(flags);
 148
 149         touch_softlockup_watchdog();
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Updates the per cpu time idle statistics counters
 154  */
 155 static void
 156 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
 157 {
 158         ktime_t delta;
 159
 160         if (ts->idle_active) {
 161                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
 162                 ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
 163                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
 164                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
 165                 ts->idle_entrytime = now;
 166         }
 167
 168         if (last_update_time)
 169                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
 170
 171 }
 172
 173 static void tick_nohz_stop_idle(int cpu, ktime_t now)
 174 {
 175         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 176
 177         update_ts_time_stats(cpu, ts, now, NULL);
 178         ts->idle_active = 0;
 179
 180         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
 181 }
 182
 183 static ktime_t tick_nohz_start_idle(int cpu, struct tick_sched *ts)
 184 {
 185         ktime_t now;
 186
 187         now = ktime_get();
 188
 189         update_ts_time_stats(cpu, ts, now, NULL);
 190
 191         ts->idle_entrytime = now;
 192         ts->idle_active = 1;
 193         sched_clock_idle_sleep_event();
 194         return now;
 195 }
 196
 197 /**
 198  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a cpu
 199  * @cpu: CPU number to query
 200  * @last_update_time: variable to store update time in
 201  *
 202  * Return the cummulative idle time (since boot) for a given
 203  * CPU, in microseconds. The idle time returned includes
 204  * the iowait time (unlike what "top" and co report).
 205  *
 206  * This time is measured via accounting rather than sampling,
 207  * and is as accurate as ktime_get() is.
 208  *
 209  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
 210  */
 211 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
 212 {
 213         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 214
 215         if (!tick_nohz_enabled)
 216                 return -1;
 217
 218         update_ts_time_stats(cpu, ts, ktime_get(), last_update_time);
 219
 220         return ktime_to_us(ts->idle_sleeptime);
 221 }
 222 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
 223
 224 /*
 225  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a cpu
 226  * @cpu: CPU number to query
 227  * @last_update_time: variable to store update time in
 228  *
 229  * Return the cummulative iowait time (since boot) for a given
 230  * CPU, in microseconds.
 231  *
 232  * This time is measured via accounting rather than sampling,
 233  * and is as accurate as ktime_get() is.
 234  *
 235  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
 236  */
 237 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
 238 {
 239         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 240
 241         if (!tick_nohz_enabled)
 242                 return -1;
 243
 244         update_ts_time_stats(cpu, ts, ktime_get(), last_update_time);
 245
 246         return ktime_to_us(ts->iowait_sleeptime);
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
 249
 250 /**
 251  * tick_nohz_stop_sched_tick - stop the idle tick from the idle task
 252  *
 253  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
 254  * Called either from the idle loop or from irq_exit() when an idle period was
 255  * just interrupted by an interrupt which did not cause a reschedule.
 256  */
 257 void tick_nohz_stop_sched_tick(int inidle)
 258 {
 259         unsigned long seq, last_jiffies, next_jiffies, delta_jiffies, flags;
 260         struct tick_sched *ts;
 261         ktime_t last_update, expires, now;
 262         struct clock_event_device *dev = __get_cpu_var(tick_cpu_device).evtdev;
 263         u64 time_delta;
 264         int cpu;
 265
 266         local_irq_save(flags);
 267
 268         cpu = smp_processor_id();
 269         ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 270
 271         /*
 272          * Call to tick_nohz_start_idle stops the last_update_time from being
 273          * updated. Thus, it must not be called in the event we are called from
 274          * irq_exit() with the prior state different than idle.
 275          */
 276         if (!inidle && !ts->inidle)
 277                 goto end;
 278
 279         /*
 280          * Set ts->inidle unconditionally. Even if the system did not
 281          * switch to NOHZ mode the cpu frequency governers rely on the
 282          * update of the idle time accounting in tick_nohz_start_idle().
 283          */
 284         ts->inidle = 1;
 285
 286         now = tick_nohz_start_idle(cpu, ts);
 287
 288         /*
 289          * If this cpu is offline and it is the one which updates
 290          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
 291          * the cpu which runs the tick timer next. If we don't drop
 292          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
 293          * invoked.
 294          */
 295         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
 296                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
 297                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
 298         }
 299
 300         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
 301                 goto end;
 302
 303         if (need_resched())
 304                 goto end;
 305
 306         if (unlikely(local_softirq_pending() && cpu_online(cpu))) {
 307                 static int ratelimit;
 308
 309                 if (ratelimit < 10) {
 310                         printk(KERN_ERR "NOHZ: local_softirq_pending %02x\n",
 311                                (unsigned int) local_softirq_pending());
 312                         ratelimit++;
 313                 }
 314                 goto end;
 315         }
 316
 317         ts->idle_calls++;
 318         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
 319         do {
 320                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 321                 last_update = last_jiffies_update;
 322                 last_jiffies = jiffies;
 323                 time_delta = timekeeping_max_deferment();
 324         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 325
 326         if (rcu_needs_cpu(cpu) || printk_needs_cpu(cpu) ||
 327             arch_needs_cpu(cpu)) {
 328                 next_jiffies = last_jiffies + 1;
 329                 delta_jiffies = 1;
 330         } else {
 331                 /* Get the next timer wheel timer */
 332                 next_jiffies = get_next_timer_interrupt(last_jiffies);
 333                 delta_jiffies = next_jiffies - last_jiffies;
 334         }
 335         /*
 336          * Do not stop the tick, if we are only one off
 337          * or if the cpu is required for rcu
 338          */
 339         if (!ts->tick_stopped && delta_jiffies == 1)
 340                 goto out;
 341
 342         /* Schedule the tick, if we are at least one jiffie off */
 343         if ((long)delta_jiffies >= 1) {
 344
 345                 /*
 346                  * If this cpu is the one which updates jiffies, then
 347                  * give up the assignment and let it be taken by the
 348                  * cpu which runs the tick timer next, which might be
 349                  * this cpu as well. If we don't drop this here the
 350                  * jiffies might be stale and do_timer() never
 351                  * invoked. Keep track of the fact that it was the one
 352                  * which had the do_timer() duty last. If this cpu is
 353                  * the one which had the do_timer() duty last, we
 354                  * limit the sleep time to the timekeeping
 355                  * max_deferement value which we retrieved
 356                  * above. Otherwise we can sleep as long as we want.
 357                  */
 358                 if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
 359                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
 360                         ts->do_timer_last = 1;
 361                 } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
 362                         time_delta = KTIME_MAX;
 363                         ts->do_timer_last = 0;
 364                 } else if (!ts->do_timer_last) {
 365                         time_delta = KTIME_MAX;
 366                 }
 367
 368                 /*
 369                  * calculate the expiry time for the next timer wheel
 370                  * timer. delta_jiffies >= NEXT_TIMER_MAX_DELTA signals
 371                  * that there is no timer pending or at least extremely
 372                  * far into the future (12 days for HZ=1000). In this
 373                  * case we set the expiry to the end of time.
 374                  */
 375                 if (likely(delta_jiffies < NEXT_TIMER_MAX_DELTA)) {
 376                         /*
 377                          * Calculate the time delta for the next timer event.
 378                          * If the time delta exceeds the maximum time delta
 379                          * permitted by the current clocksource then adjust
 380                          * the time delta accordingly to ensure the
 381                          * clocksource does not wrap.
 382                          */
 383                         time_delta = min_t(u64, time_delta,
 384                                            tick_period.tv64 * delta_jiffies);
 385                 }
 386
 387                 if (time_delta < KTIME_MAX)
 388                         expires = ktime_add_ns(last_update, time_delta);
 389                 else
 390                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
 391
 392                 if (delta_jiffies > 1)
 393                         cpumask_set_cpu(cpu, nohz_cpu_mask);
 394
 395                 /* Skip reprogram of event if its not changed */
 396                 if (ts->tick_stopped && ktime_equal(expires, dev->next_event))
 397                         goto out;
 398
 399                 /*
 400                  * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
 401                  * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
 402                  * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
 403                  * first call we save the current tick time, so we can restart
 404                  * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
 405                  */
 406                 if (!ts->tick_stopped) {
 407                         select_nohz_load_balancer(1);
 408
 409                         ts->idle_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
 410                         ts->tick_stopped = 1;
 411                         ts->idle_jiffies = last_jiffies;
 412                         rcu_enter_nohz();
 413                 }
 414
 415                 ts->idle_sleeps++;
 416
 417                 /* Mark expires */
 418                 ts->idle_expires = expires;
 419
 420                 /*
 421                  * If the expiration time == KTIME_MAX, then
 422                  * in this case we simply stop the tick timer.
 423                  */
 424                  if (unlikely(expires.tv64 == KTIME_MAX)) {
 425                         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
 426                                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
 427                         goto out;
 428                 }
 429
 430                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
 431                         hrtimer_start(&ts->sched_timer, expires,
 432                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
 433                         /* Check, if the timer was already in the past */
 434                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
 435                                 goto out;
 436                 } else if (!tick_program_event(expires, 0))
 437                                 goto out;
 438                 /*
 439                  * We are past the event already. So we crossed a
 440                  * jiffie boundary. Update jiffies and raise the
 441                  * softirq.
 442                  */
 443                 tick_do_update_jiffies64(ktime_get());
 444                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz_cpu_mask);
 445         }
 446         raise_softirq_irqoff(TIMER_SOFTIRQ);
 447 out:
 448         ts->next_jiffies = next_jiffies;
 449         ts->last_jiffies = last_jiffies;
 450         ts->sleep_length = ktime_sub(dev->next_event, now);
 451 end:
 452         local_irq_restore(flags);
 453 }
 454
 455 /**
 456  * tick_nohz_get_sleep_length - return the length of the current sleep
 457  *
 458  * Called from power state control code with interrupts disabled
 459  */
 460 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(void)
 461 {
 462         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 463
 464         return ts->sleep_length;
 465 }
 466
 467 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
 468 {
 469         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
 470         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->idle_tick);
 471
 472         while (1) {
 473                 /* Forward the time to expire in the future */
 474                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
 475
 476                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
 477                         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
 478                                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
 479                         /* Check, if the timer was already in the past */
 480                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
 481                                 break;
 482                 } else {
 483                         if (!tick_program_event(
 484                                 hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0))
 485                                 break;
 486                 }
 487                 /* Update jiffies and reread time */
 488                 tick_do_update_jiffies64(now);
 489                 now = ktime_get();
 490         }
 491 }
 492
 493 /**
 494  * tick_nohz_restart_sched_tick - restart the idle tick from the idle task
 495  *
 496  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
 497  */
 498 void tick_nohz_restart_sched_tick(void)
 499 {
 500         int cpu = smp_processor_id();
 501         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 502 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 503         unsigned long ticks;
 504 #endif
 505         ktime_t now;
 506
 507         local_irq_disable();
 508         if (ts->idle_active || (ts->inidle && ts->tick_stopped))
 509                 now = ktime_get();
 510
 511         if (ts->idle_active)
 512                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
 513
 514         if (!ts->inidle || !ts->tick_stopped) {
 515                 ts->inidle = 0;
 516                 local_irq_enable();
 517                 return;
 518         }
 519
 520         ts->inidle = 0;
 521
 522         rcu_exit_nohz();
 523
 524         /* Update jiffies first */
 525         select_nohz_load_balancer(0);
 526         tick_do_update_jiffies64(now);
 527         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz_cpu_mask);
 528
 529 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 530         /*
 531          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
 532          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
 533          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
 534          */
 535         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
 536         /*
 537          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
 538          */
 539         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
 540                 account_idle_ticks(ticks);
 541 #endif
 542
 543         touch_softlockup_watchdog();
 544         /*
 545          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
 546          */
 547         ts->tick_stopped  = 0;
 548         ts->idle_exittime = now;
 549
 550         tick_nohz_restart(ts, now);
 551
 552         local_irq_enable();
 553 }
 554
 555 static int tick_nohz_reprogram(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
 556 {
 557         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
 558         return tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0);
 559 }
 560
 561 /*
 562  * The nohz low res interrupt handler
 563  */
 564 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
 565 {
 566         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 567         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
 568         int cpu = smp_processor_id();
 569         ktime_t now = ktime_get();
 570
 571         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
 572
 573         /*
 574          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
 575          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
 576          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
 577          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
 578          * xtime_lock.
 579          */
 580         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
 581                 tick_do_timer_cpu = cpu;
 582
 583         /* Check, if the jiffies need an update */
 584         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
 585                 tick_do_update_jiffies64(now);
 586
 587         /*
 588          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
 589          * the watchdog as we might not schedule for a really long
 590          * time. This happens on complete idle SMP systems while
 591          * waiting on the login prompt. We also increment the "start
 592          * of idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we
 593          * do when we go busy again does not account too much ticks.
 594          */
 595         if (ts->tick_stopped) {
 596                 touch_softlockup_watchdog();
 597                 ts->idle_jiffies++;
 598         }
 599
 600         update_process_times(user_mode(regs));
 601         profile_tick(CPU_PROFILING);
 602
 603         while (tick_nohz_reprogram(ts, now)) {
 604                 now = ktime_get();
 605                 tick_do_update_jiffies64(now);
 606         }
 607 }
 608
 609 /**
 610  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
 611  */
 612 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
 613 {
 614         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 615         ktime_t next;
 616
 617         if (!tick_nohz_enabled)
 618                 return;
 619
 620         local_irq_disable();
 621         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler)) {
 622                 local_irq_enable();
 623                 return;
 624         }
 625
 626         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_LOWRES;
 627
 628         /*
 629          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
 630          * hrtimer_forward with the highres code.
 631          */
 632         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
 633         /* Get the next period */
 634         next = tick_init_jiffy_update();
 635
 636         for (;;) {
 637                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
 638                 if (!tick_program_event(next, 0))
 639                         break;
 640                 next = ktime_add(next, tick_period);
 641         }
 642         local_irq_enable();
 643
 644         printk(KERN_INFO "Switched to NOHz mode on CPU #%d\n", smp_processor_id());
 645 }
 646
 647 /*
 648  * When NOHZ is enabled and the tick is stopped, we need to kick the
 649  * tick timer from irq_enter() so that the jiffies update is kept
 650  * alive during long running softirqs. That's ugly as hell, but
 651  * correctness is key even if we need to fix the offending softirq in
 652  * the first place.
 653  *
 654  * Note, this is different to tick_nohz_restart. We just kick the
 655  * timer and do not touch the other magic bits which need to be done
 656  * when idle is left.
 657  */
 658 static void tick_nohz_kick_tick(int cpu, ktime_t now)
 659 {
 660 #if 0
 661         /* Switch back to 2.6.27 behaviour */
 662
 663         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 664         ktime_t delta;
 665
 666         /*
 667          * Do not touch the tick device, when the next expiry is either
 668          * already reached or less/equal than the tick period.
 669          */
 670         delta = ktime_sub(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), now);
 671         if (delta.tv64 <= tick_period.tv64)
 672                 return;
 673
 674         tick_nohz_restart(ts, now);
 675 #endif
 676 }
 677
 678 static inline void tick_check_nohz(int cpu)
 679 {
 680         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 681         ktime_t now;
 682
 683         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
 684                 return;
 685         now = ktime_get();
 686         if (ts->idle_active)
 687                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
 688         if (ts->tick_stopped) {
 689                 tick_nohz_update_jiffies(now);
 690                 tick_nohz_kick_tick(cpu, now);
 691         }
 692 }
 693
 694 #else
 695
 696 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
 697 static inline void tick_check_nohz(int cpu) { }
 698
 699 #endif /* NO_HZ */
 700
 701 /*
 702  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
 703  */
 704 void tick_check_idle(int cpu)
 705 {
 706         tick_check_oneshot_broadcast(cpu);
 707         tick_check_nohz(cpu);
 708 }
 709
 710 /*
 711  * High resolution timer specific code
 712  */
 713 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 714 /*
 715  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
 716  * Called with interrupts disabled and timer->base->cpu_base->lock held.
 717  */
 718 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
 719 {
 720         struct tick_sched *ts =
 721                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
 722         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
 723         ktime_t now = ktime_get();
 724         int cpu = smp_processor_id();
 725
 726 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 727         /*
 728          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
 729          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
 730          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
 731          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
 732          * xtime_lock.
 733          */
 734         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
 735                 tick_do_timer_cpu = cpu;
 736 #endif
 737
 738         /* Check, if the jiffies need an update */
 739         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
 740                 tick_do_update_jiffies64(now);
 741
 742         /*
 743          * Do not call, when we are not in irq context and have
 744          * no valid regs pointer
 745          */
 746         if (regs) {
 747                 /*
 748                  * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
 749                  * the watchdog as we might not schedule for a really long
 750                  * time. This happens on complete idle SMP systems while
 751                  * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
 752                  * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
 753                  * when we go busy again does not account too much ticks.
 754                  */
 755                 if (ts->tick_stopped) {
 756                         touch_softlockup_watchdog();
 757                         ts->idle_jiffies++;
 758                 }
 759                 update_process_times(user_mode(regs));
 760                 profile_tick(CPU_PROFILING);
 761         }
 762
 763         hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
 764
 765         return HRTIMER_RESTART;
 766 }
 767
 768 /**
 769  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
 770  */
 771 void tick_setup_sched_timer(void)
 772 {
 773         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 774         ktime_t now = ktime_get();
 775
 776         /*
 777          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
 778          */
 779         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
 780         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
 781
 782         /* Get the next period (per cpu) */
 783         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
 784
 785         for (;;) {
 786                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
 787                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
 788                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
 789                 /* Check, if the timer was already in the past */
 790                 if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
 791                         break;
 792                 now = ktime_get();
 793         }
 794
 795 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 796         if (tick_nohz_enabled) {
 797                 ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_HIGHRES;
 798                 printk(KERN_INFO "Switched to NOHz mode on CPU #%d\n", smp_processor_id());
 799         }
 800 #endif
 801 }
 802 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
 803
 804 #if defined CONFIG_NO_HZ || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 805 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
 806 {
 807         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 808
 809 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 810         if (ts->sched_timer.base)
 811                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
 812 # endif
 813
 814         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_INACTIVE;
 815 }
 816 #endif
 817
 818 /**
 819  * Async notification about clocksource changes
 820  */
 821 void tick_clock_notify(void)
 822 {
 823         int cpu;
 824
 825         for_each_possible_cpu(cpu)
 826                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Async notification about clock event changes
 831  */
 832 void tick_oneshot_notify(void)
 833 {
 834         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 835
 836         set_bit(0, &ts->check_clocks);
 837 }
 838
 839 /**
 840  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
 841  *
 842  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
 843  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
 844  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
 845  * or runtime).
 846  */
 847 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
 848 {
 849         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 850
 851         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
 852                 return 0;
 853
 854         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
 855                 return 0;
 856
 857         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
 858                 return 0;
 859
 860         if (!allow_nohz)
 861                 return 1;
 862
 863         tick_nohz_switch_to_nohz();
 864         return 0;
 865 }