CRED: Inaugurate COW credentials
[linux-2.6.git] / kernel / sched_clock.c
1 /*
2  * sched_clock for unstable cpu clocks
3  *
4  *  Copyright (C) 2008 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
5  *
6  *  Updates and enhancements:
7  *    Copyright (C) 2008 Red Hat, Inc. Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
8  *
9  * Based on code by:
10  *   Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
11  *   Guillaume Chazarain <guichaz@gmail.com>
12  *
13  * Create a semi stable clock from a mixture of other events, including:
14  *  - gtod
15  *  - sched_clock()
16  *  - explicit idle events
17  *
18  * We use gtod as base and the unstable clock deltas. The deltas are filtered,
19  * making it monotonic and keeping it within an expected window.
20  *
21  * Furthermore, explicit sleep and wakeup hooks allow us to account for time
22  * that is otherwise invisible (TSC gets stopped).
23  *
24  * The clock: sched_clock_cpu() is monotonic per cpu, and should be somewhat
25  * consistent between cpus (never more than 2 jiffies difference).
26  */
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/percpu.h>
29 #include <linux/spinlock.h>
30 #include <linux/ktime.h>
31 #include <linux/module.h>
32
33 /*
34  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
35  * This is default implementation.
36  * Architectures and sub-architectures can override this.
37  */
38 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
39 {
40         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
41 }
42
43 static __read_mostly int sched_clock_running;
44
45 #ifdef CONFIG_HAVE_UNSTABLE_SCHED_CLOCK
46
47 struct sched_clock_data {
48         /*
49          * Raw spinlock - this is a special case: this might be called
50          * from within instrumentation code so we dont want to do any
51          * instrumentation ourselves.
52          */
53         raw_spinlock_t          lock;
54
55         u64                     tick_raw;
56         u64                     tick_gtod;
57         u64                     clock;
58 };
59
60 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct sched_clock_data, sched_clock_data);
61
62 static inline struct sched_clock_data *this_scd(void)
63 {
64         return &__get_cpu_var(sched_clock_data);
65 }
66
67 static inline struct sched_clock_data *cpu_sdc(int cpu)
68 {
69         return &per_cpu(sched_clock_data, cpu);
70 }
71
72 void sched_clock_init(void)
73 {
74         u64 ktime_now = ktime_to_ns(ktime_get());
75         int cpu;
76
77         for_each_possible_cpu(cpu) {
78                 struct sched_clock_data *scd = cpu_sdc(cpu);
79
80                 scd->lock = (raw_spinlock_t)__RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
81                 scd->tick_raw = 0;
82                 scd->tick_gtod = ktime_now;
83                 scd->clock = ktime_now;
84         }
85
86         sched_clock_running = 1;
87 }
88
89 /*
90  * min,max except they take wrapping into account
91  */
92
93 static inline u64 wrap_min(u64 x, u64 y)
94 {
95         return (s64)(x - y) < 0 ? x : y;
96 }
97
98 static inline u64 wrap_max(u64 x, u64 y)
99 {
100         return (s64)(x - y) > 0 ? x : y;
101 }
102
103 /*
104  * update the percpu scd from the raw @now value
105  *
106  *  - filter out backward motion
107  *  - use the GTOD tick value to create a window to filter crazy TSC values
108  */
109 static u64 __update_sched_clock(struct sched_clock_data *scd, u64 now)
110 {
111         s64 delta = now - scd->tick_raw;
112         u64 clock, min_clock, max_clock;
113
114         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
115
116         if (unlikely(delta < 0))
117                 delta = 0;
118
119         /*
120          * scd->clock = clamp(scd->tick_gtod + delta,
121          *                    max(scd->tick_gtod, scd->clock),
122          *                    max(scd->clock, scd->tick_gtod + TICK_NSEC));
123          */
124
125         clock = scd->tick_gtod + delta;
126         min_clock = wrap_max(scd->tick_gtod, scd->clock);
127         max_clock = wrap_max(scd->clock, scd->tick_gtod + TICK_NSEC);
128
129         clock = wrap_max(clock, min_clock);
130         clock = wrap_min(clock, max_clock);
131
132         scd->clock = clock;
133
134         return scd->clock;
135 }
136
137 static void lock_double_clock(struct sched_clock_data *data1,
138                                 struct sched_clock_data *data2)
139 {
140         if (data1 < data2) {
141                 __raw_spin_lock(&data1->lock);
142                 __raw_spin_lock(&data2->lock);
143         } else {
144                 __raw_spin_lock(&data2->lock);
145                 __raw_spin_lock(&data1->lock);
146         }
147 }
148
149 u64 sched_clock_cpu(int cpu)
150 {
151         struct sched_clock_data *scd = cpu_sdc(cpu);
152         u64 now, clock, this_clock, remote_clock;
153
154         if (unlikely(!sched_clock_running))
155                 return 0ull;
156
157         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
158         now = sched_clock();
159
160         if (cpu != raw_smp_processor_id()) {
161                 struct sched_clock_data *my_scd = this_scd();
162
163                 lock_double_clock(scd, my_scd);
164
165                 this_clock = __update_sched_clock(my_scd, now);
166                 remote_clock = scd->clock;
167
168                 /*
169                  * Use the opportunity that we have both locks
170                  * taken to couple the two clocks: we take the
171                  * larger time as the latest time for both
172                  * runqueues. (this creates monotonic movement)
173                  */
174                 if (likely((s64)(remote_clock - this_clock) < 0)) {
175                         clock = this_clock;
176                         scd->clock = clock;
177                 } else {
178                         /*
179                          * Should be rare, but possible:
180                          */
181                         clock = remote_clock;
182                         my_scd->clock = remote_clock;
183                 }
184
185                 __raw_spin_unlock(&my_scd->lock);
186         } else {
187                 __raw_spin_lock(&scd->lock);
188                 clock = __update_sched_clock(scd, now);
189         }
190
191         __raw_spin_unlock(&scd->lock);
192
193         return clock;
194 }
195
196 void sched_clock_tick(void)
197 {
198         struct sched_clock_data *scd = this_scd();
199         u64 now, now_gtod;
200
201         if (unlikely(!sched_clock_running))
202                 return;
203
204         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
205
206         now_gtod = ktime_to_ns(ktime_get());
207         now = sched_clock();
208
209         __raw_spin_lock(&scd->lock);
210         scd->tick_raw = now;
211         scd->tick_gtod = now_gtod;
212         __update_sched_clock(scd, now);
213         __raw_spin_unlock(&scd->lock);
214 }
215
216 /*
217  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
218  */
219 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
220 {
221         sched_clock_cpu(smp_processor_id());
222 }
223 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
224
225 /*
226  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
227  */
228 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
229 {
230         sched_clock_tick();
231         touch_softlockup_watchdog();
232 }
233 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
234
235 #else /* CONFIG_HAVE_UNSTABLE_SCHED_CLOCK */
236
237 void sched_clock_init(void)
238 {
239         sched_clock_running = 1;
240 }
241
242 u64 sched_clock_cpu(int cpu)
243 {
244         if (unlikely(!sched_clock_running))
245                 return 0;
246
247         return sched_clock();
248 }
249
250 #endif
251
252 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
253 {
254         unsigned long long clock;
255         unsigned long flags;
256
257         local_irq_save(flags);
258         clock = sched_clock_cpu(cpu);
259         local_irq_restore(flags);
260
261         return clock;
262 }
263 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);