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