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