sched: Introduce a function to update the idle statistics
[linux-2.6.git] / 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 }