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