3526038f28361b7e4241818cafb8a9a978310e0c
[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/module.h>
23
24 #include <asm/irq_regs.h>
25
26 #include "tick-internal.h"
27
28 /*
29  * Per cpu nohz control structure
30  */
31 static DEFINE_PER_CPU(struct tick_sched, tick_cpu_sched);
32
33 /*
34  * The time, when the last jiffy update happened. Protected by xtime_lock.
35  */
36 static ktime_t last_jiffies_update;
37
38 struct tick_sched *tick_get_tick_sched(int cpu)
39 {
40         return &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
41 }
42
43 /*
44  * Must be called with interrupts disabled !
45  */
46 static void tick_do_update_jiffies64(ktime_t now)
47 {
48         unsigned long ticks = 0;
49         ktime_t delta;
50
51         /*
52          * Do a quick check without holding xtime_lock:
53          */
54         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
55         if (delta.tv64 < tick_period.tv64)
56                 return;
57
58         /* Reevalute with xtime_lock held */
59         write_seqlock(&xtime_lock);
60
61         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
62         if (delta.tv64 >= tick_period.tv64) {
63
64                 delta = ktime_sub(delta, tick_period);
65                 last_jiffies_update = ktime_add(last_jiffies_update,
66                                                 tick_period);
67
68                 /* Slow path for long timeouts */
69                 if (unlikely(delta.tv64 >= tick_period.tv64)) {
70                         s64 incr = ktime_to_ns(tick_period);
71
72                         ticks = ktime_divns(delta, incr);
73
74                         last_jiffies_update = ktime_add_ns(last_jiffies_update,
75                                                            incr * ticks);
76                 }
77                 do_timer(++ticks);
78
79                 /* Keep the tick_next_period variable up to date */
80                 tick_next_period = ktime_add(last_jiffies_update, tick_period);
81         }
82         write_sequnlock(&xtime_lock);
83 }
84
85 /*
86  * Initialize and return retrieve the jiffies update.
87  */
88 static ktime_t tick_init_jiffy_update(void)
89 {
90         ktime_t period;
91
92         write_seqlock(&xtime_lock);
93         /* Did we start the jiffies update yet ? */
94         if (last_jiffies_update.tv64 == 0)
95                 last_jiffies_update = tick_next_period;
96         period = last_jiffies_update;
97         write_sequnlock(&xtime_lock);
98         return period;
99 }
100
101 /*
102  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
103  */
104 #ifdef CONFIG_NO_HZ
105 /*
106  * NO HZ enabled ?
107  */
108 static int tick_nohz_enabled __read_mostly  = 1;
109
110 /*
111  * Enable / Disable tickless mode
112  */
113 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
114 {
115         if (!strcmp(str, "off"))
116                 tick_nohz_enabled = 0;
117         else if (!strcmp(str, "on"))
118                 tick_nohz_enabled = 1;
119         else
120                 return 0;
121         return 1;
122 }
123
124 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
125
126 /**
127  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
128  *
129  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
130  *
131  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
132  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
133  * value. We do this unconditionally on any cpu, as we don't know whether the
134  * cpu, which has the update task assigned is in a long sleep.
135  */
136 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
137 {
138         int cpu = smp_processor_id();
139         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
140         unsigned long flags;
141
142         ts->idle_waketime = now;
143
144         local_irq_save(flags);
145         tick_do_update_jiffies64(now);
146         local_irq_restore(flags);
147
148         touch_softlockup_watchdog();
149 }
150
151 /*
152  * Updates the per cpu time idle statistics counters
153  */
154 static void
155 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
156 {
157         ktime_t delta;
158
159         if (ts->idle_active) {
160                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
161                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
162                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
163                 else
164                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
165                 ts->idle_entrytime = now;
166         }
167
168         if (last_update_time)
169                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
170
171 }
172
173 static void tick_nohz_stop_idle(int cpu, ktime_t now)
174 {
175         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
176
177         update_ts_time_stats(cpu, ts, now, NULL);
178         ts->idle_active = 0;
179
180         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
181 }
182
183 static ktime_t tick_nohz_start_idle(int cpu, struct tick_sched *ts)
184 {
185         ktime_t now = ktime_get();
186
187         ts->idle_entrytime = now;
188         ts->idle_active = 1;
189         sched_clock_idle_sleep_event();
190         return now;
191 }
192
193 /**
194  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a cpu
195  * @cpu: CPU number to query
196  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
197  * counters if NULL.
198  *
199  * Return the cummulative idle time (since boot) for a given
200  * CPU, in microseconds.
201  *
202  * This time is measured via accounting rather than sampling,
203  * and is as accurate as ktime_get() is.
204  *
205  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
206  */
207 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
208 {
209         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
210         ktime_t now, idle;
211
212         if (!tick_nohz_enabled)
213                 return -1;
214
215         now = ktime_get();
216         if (last_update_time) {
217                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
218                 idle = ts->idle_sleeptime;
219         } else {
220                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
221                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
222
223                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
224                 } else {
225                         idle = ts->idle_sleeptime;
226                 }
227         }
228
229         return ktime_to_us(idle);
230
231 }
232 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
233
234 /**
235  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a cpu
236  * @cpu: CPU number to query
237  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
238  * counters if NULL.
239  *
240  * Return the cummulative iowait time (since boot) for a given
241  * CPU, in microseconds.
242  *
243  * This time is measured via accounting rather than sampling,
244  * and is as accurate as ktime_get() is.
245  *
246  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
247  */
248 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
249 {
250         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
251         ktime_t now, iowait;
252
253         if (!tick_nohz_enabled)
254                 return -1;
255
256         now = ktime_get();
257         if (last_update_time) {
258                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
259                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
260         } else {
261                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
262                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
263
264                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
265                 } else {
266                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
267                 }
268         }
269
270         return ktime_to_us(iowait);
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
273
274 static void tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts)
275 {
276         unsigned long seq, last_jiffies, next_jiffies, delta_jiffies;
277         ktime_t last_update, expires, now;
278         struct clock_event_device *dev = __get_cpu_var(tick_cpu_device).evtdev;
279         u64 time_delta;
280         int cpu;
281
282         cpu = smp_processor_id();
283         ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
284
285         now = tick_nohz_start_idle(cpu, ts);
286
287         /*
288          * If this cpu is offline and it is the one which updates
289          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
290          * the cpu which runs the tick timer next. If we don't drop
291          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
292          * invoked.
293          */
294         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
295                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
296                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
297         }
298
299         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
300                 return;
301
302         if (need_resched())
303                 return;
304
305         if (unlikely(local_softirq_pending() && cpu_online(cpu))) {
306                 static int ratelimit;
307
308                 if (ratelimit < 10) {
309                         printk(KERN_ERR "NOHZ: local_softirq_pending %02x\n",
310                                (unsigned int) local_softirq_pending());
311                         ratelimit++;
312                 }
313                 return;
314         }
315
316         ts->idle_calls++;
317         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
318         do {
319                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
320                 last_update = last_jiffies_update;
321                 last_jiffies = jiffies;
322                 time_delta = timekeeping_max_deferment();
323         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
324
325         if (rcu_needs_cpu(cpu) || printk_needs_cpu(cpu) ||
326             arch_needs_cpu(cpu)) {
327                 next_jiffies = last_jiffies + 1;
328                 delta_jiffies = 1;
329         } else {
330                 /* Get the next timer wheel timer */
331                 next_jiffies = get_next_timer_interrupt(last_jiffies);
332                 delta_jiffies = next_jiffies - last_jiffies;
333         }
334         /*
335          * Do not stop the tick, if we are only one off
336          * or if the cpu is required for rcu
337          */
338         if (!ts->tick_stopped && delta_jiffies == 1)
339                 goto out;
340
341         /* Schedule the tick, if we are at least one jiffie off */
342         if ((long)delta_jiffies >= 1) {
343
344                 /*
345                  * If this cpu is the one which updates jiffies, then
346                  * give up the assignment and let it be taken by the
347                  * cpu which runs the tick timer next, which might be
348                  * this cpu as well. If we don't drop this here the
349                  * jiffies might be stale and do_timer() never
350                  * invoked. Keep track of the fact that it was the one
351                  * which had the do_timer() duty last. If this cpu is
352                  * the one which had the do_timer() duty last, we
353                  * limit the sleep time to the timekeeping
354                  * max_deferement value which we retrieved
355                  * above. Otherwise we can sleep as long as we want.
356                  */
357                 if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
358                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
359                         ts->do_timer_last = 1;
360                 } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
361                         time_delta = KTIME_MAX;
362                         ts->do_timer_last = 0;
363                 } else if (!ts->do_timer_last) {
364                         time_delta = KTIME_MAX;
365                 }
366
367                 /*
368                  * calculate the expiry time for the next timer wheel
369                  * timer. delta_jiffies >= NEXT_TIMER_MAX_DELTA signals
370                  * that there is no timer pending or at least extremely
371                  * far into the future (12 days for HZ=1000). In this
372                  * case we set the expiry to the end of time.
373                  */
374                 if (likely(delta_jiffies < NEXT_TIMER_MAX_DELTA)) {
375                         /*
376                          * Calculate the time delta for the next timer event.
377                          * If the time delta exceeds the maximum time delta
378                          * permitted by the current clocksource then adjust
379                          * the time delta accordingly to ensure the
380                          * clocksource does not wrap.
381                          */
382                         time_delta = min_t(u64, time_delta,
383                                            tick_period.tv64 * delta_jiffies);
384                 }
385
386                 if (time_delta < KTIME_MAX)
387                         expires = ktime_add_ns(last_update, time_delta);
388                 else
389                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
390
391                 /* Skip reprogram of event if its not changed */
392                 if (ts->tick_stopped && ktime_equal(expires, dev->next_event))
393                         goto out;
394
395                 /*
396                  * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
397                  * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
398                  * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
399                  * first call we save the current tick time, so we can restart
400                  * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
401                  */
402                 if (!ts->tick_stopped) {
403                         select_nohz_load_balancer(1);
404
405                         ts->idle_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
406                         ts->tick_stopped = 1;
407                         ts->idle_jiffies = last_jiffies;
408                 }
409
410                 ts->idle_sleeps++;
411
412                 /* Mark expires */
413                 ts->idle_expires = expires;
414
415                 /*
416                  * If the expiration time == KTIME_MAX, then
417                  * in this case we simply stop the tick timer.
418                  */
419                  if (unlikely(expires.tv64 == KTIME_MAX)) {
420                         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
421                                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
422                         goto out;
423                 }
424
425                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
426                         hrtimer_start(&ts->sched_timer, expires,
427                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
428                         /* Check, if the timer was already in the past */
429                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
430                                 goto out;
431                 } else if (!tick_program_event(expires, 0))
432                                 goto out;
433                 /*
434                  * We are past the event already. So we crossed a
435                  * jiffie boundary. Update jiffies and raise the
436                  * softirq.
437                  */
438                 tick_do_update_jiffies64(ktime_get());
439         }
440         raise_softirq_irqoff(TIMER_SOFTIRQ);
441 out:
442         ts->next_jiffies = next_jiffies;
443         ts->last_jiffies = last_jiffies;
444         ts->sleep_length = ktime_sub(dev->next_event, now);
445 }
446
447 /**
448  * tick_nohz_idle_enter - stop the idle tick from the idle task
449  *
450  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
451  * Called when we start the idle loop.
452  *
453  * The arch is responsible of calling:
454  *
455  * - rcu_idle_enter() after its last use of RCU before the CPU is put
456  *  to sleep.
457  * - rcu_idle_exit() before the first use of RCU after the CPU is woken up.
458  */
459 void tick_nohz_idle_enter(void)
460 {
461         struct tick_sched *ts;
462
463         WARN_ON_ONCE(irqs_disabled());
464
465         /*
466          * Update the idle state in the scheduler domain hierarchy
467          * when tick_nohz_stop_sched_tick() is called from the idle loop.
468          * State will be updated to busy during the first busy tick after
469          * exiting idle.
470          */
471         set_cpu_sd_state_idle();
472
473         local_irq_disable();
474
475         ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
476         /*
477          * set ts->inidle unconditionally. even if the system did not
478          * switch to nohz mode the cpu frequency governers rely on the
479          * update of the idle time accounting in tick_nohz_start_idle().
480          */
481         ts->inidle = 1;
482         tick_nohz_stop_sched_tick(ts);
483
484         local_irq_enable();
485 }
486
487 /**
488  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
489  *
490  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
491  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
492  * an RCU callback, etc...
493  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
494  */
495 void tick_nohz_irq_exit(void)
496 {
497         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
498
499         if (!ts->inidle)
500                 return;
501
502         tick_nohz_stop_sched_tick(ts);
503 }
504
505 /**
506  * tick_nohz_get_sleep_length - return the length of the current sleep
507  *
508  * Called from power state control code with interrupts disabled
509  */
510 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(void)
511 {
512         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
513
514         return ts->sleep_length;
515 }
516
517 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
518 {
519         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
520         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->idle_tick);
521
522         while (1) {
523                 /* Forward the time to expire in the future */
524                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
525
526                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
527                         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
528                                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
529                         /* Check, if the timer was already in the past */
530                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
531                                 break;
532                 } else {
533                         if (!tick_program_event(
534                                 hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0))
535                                 break;
536                 }
537                 /* Update jiffies and reread time */
538                 tick_do_update_jiffies64(now);
539                 now = ktime_get();
540         }
541 }
542
543 /**
544  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
545  *
546  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
547  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
548  * can use RCU again after this function is called.
549  */
550 void tick_nohz_idle_exit(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
554 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
555         unsigned long ticks;
556 #endif
557         ktime_t now;
558
559         local_irq_disable();
560
561         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
562
563         ts->inidle = 0;
564
565         if (ts->idle_active || ts->tick_stopped)
566                 now = ktime_get();
567
568         if (ts->idle_active)
569                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
570
571         if (!ts->tick_stopped) {
572                 local_irq_enable();
573                 return;
574         }
575
576         /* Update jiffies first */
577         select_nohz_load_balancer(0);
578         tick_do_update_jiffies64(now);
579
580 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
581         /*
582          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
583          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
584          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
585          */
586         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
587         /*
588          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
589          */
590         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
591                 account_idle_ticks(ticks);
592 #endif
593
594         touch_softlockup_watchdog();
595         /*
596          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
597          */
598         ts->tick_stopped  = 0;
599         ts->idle_exittime = now;
600
601         tick_nohz_restart(ts, now);
602
603         local_irq_enable();
604 }
605
606 static int tick_nohz_reprogram(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
607 {
608         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
609         return tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0);
610 }
611
612 /*
613  * The nohz low res interrupt handler
614  */
615 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
616 {
617         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
618         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
619         int cpu = smp_processor_id();
620         ktime_t now = ktime_get();
621
622         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
623
624         /*
625          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
626          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
627          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
628          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
629          * xtime_lock.
630          */
631         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
632                 tick_do_timer_cpu = cpu;
633
634         /* Check, if the jiffies need an update */
635         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
636                 tick_do_update_jiffies64(now);
637
638         /*
639          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
640          * the watchdog as we might not schedule for a really long
641          * time. This happens on complete idle SMP systems while
642          * waiting on the login prompt. We also increment the "start
643          * of idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we
644          * do when we go busy again does not account too much ticks.
645          */
646         if (ts->tick_stopped) {
647                 touch_softlockup_watchdog();
648                 ts->idle_jiffies++;
649         }
650
651         update_process_times(user_mode(regs));
652         profile_tick(CPU_PROFILING);
653
654         while (tick_nohz_reprogram(ts, now)) {
655                 now = ktime_get();
656                 tick_do_update_jiffies64(now);
657         }
658 }
659
660 /**
661  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
662  */
663 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
664 {
665         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
666         ktime_t next;
667
668         if (!tick_nohz_enabled)
669                 return;
670
671         local_irq_disable();
672         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler)) {
673                 local_irq_enable();
674                 return;
675         }
676
677         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_LOWRES;
678
679         /*
680          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
681          * hrtimer_forward with the highres code.
682          */
683         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
684         /* Get the next period */
685         next = tick_init_jiffy_update();
686
687         for (;;) {
688                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
689                 if (!tick_program_event(next, 0))
690                         break;
691                 next = ktime_add(next, tick_period);
692         }
693         local_irq_enable();
694 }
695
696 /*
697  * When NOHZ is enabled and the tick is stopped, we need to kick the
698  * tick timer from irq_enter() so that the jiffies update is kept
699  * alive during long running softirqs. That's ugly as hell, but
700  * correctness is key even if we need to fix the offending softirq in
701  * the first place.
702  *
703  * Note, this is different to tick_nohz_restart. We just kick the
704  * timer and do not touch the other magic bits which need to be done
705  * when idle is left.
706  */
707 static void tick_nohz_kick_tick(int cpu, ktime_t now)
708 {
709 #if 0
710         /* Switch back to 2.6.27 behaviour */
711
712         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
713         ktime_t delta;
714
715         /*
716          * Do not touch the tick device, when the next expiry is either
717          * already reached or less/equal than the tick period.
718          */
719         delta = ktime_sub(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), now);
720         if (delta.tv64 <= tick_period.tv64)
721                 return;
722
723         tick_nohz_restart(ts, now);
724 #endif
725 }
726
727 static inline void tick_check_nohz(int cpu)
728 {
729         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
730         ktime_t now;
731
732         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
733                 return;
734         now = ktime_get();
735         if (ts->idle_active)
736                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
737         if (ts->tick_stopped) {
738                 tick_nohz_update_jiffies(now);
739                 tick_nohz_kick_tick(cpu, now);
740         }
741 }
742
743 #else
744
745 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
746 static inline void tick_check_nohz(int cpu) { }
747
748 #endif /* NO_HZ */
749
750 /*
751  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
752  */
753 void tick_check_idle(int cpu)
754 {
755         tick_check_oneshot_broadcast(cpu);
756         tick_check_nohz(cpu);
757 }
758
759 /*
760  * High resolution timer specific code
761  */
762 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
763 /*
764  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
765  * Called with interrupts disabled and timer->base->cpu_base->lock held.
766  */
767 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
768 {
769         struct tick_sched *ts =
770                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
771         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
772         ktime_t now = ktime_get();
773         int cpu = smp_processor_id();
774
775 #ifdef CONFIG_NO_HZ
776         /*
777          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
778          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
779          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
780          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
781          * xtime_lock.
782          */
783         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
784                 tick_do_timer_cpu = cpu;
785 #endif
786
787         /* Check, if the jiffies need an update */
788         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
789                 tick_do_update_jiffies64(now);
790
791         /*
792          * Do not call, when we are not in irq context and have
793          * no valid regs pointer
794          */
795         if (regs) {
796                 /*
797                  * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
798                  * the watchdog as we might not schedule for a really long
799                  * time. This happens on complete idle SMP systems while
800                  * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
801                  * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
802                  * when we go busy again does not account too much ticks.
803                  */
804                 if (ts->tick_stopped) {
805                         touch_softlockup_watchdog();
806                         ts->idle_jiffies++;
807                 }
808                 update_process_times(user_mode(regs));
809                 profile_tick(CPU_PROFILING);
810         }
811
812         hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
813
814         return HRTIMER_RESTART;
815 }
816
817 /**
818  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
819  */
820 void tick_setup_sched_timer(void)
821 {
822         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
823         ktime_t now = ktime_get();
824
825         /*
826          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
827          */
828         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
829         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
830
831         /* Get the next period (per cpu) */
832         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
833
834         for (;;) {
835                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
836                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
837                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
838                 /* Check, if the timer was already in the past */
839                 if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
840                         break;
841                 now = ktime_get();
842         }
843
844 #ifdef CONFIG_NO_HZ
845         if (tick_nohz_enabled)
846                 ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_HIGHRES;
847 #endif
848 }
849 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
850
851 #if defined CONFIG_NO_HZ || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
852 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
853 {
854         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
855
856 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
857         if (ts->sched_timer.base)
858                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
859 # endif
860
861         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_INACTIVE;
862 }
863 #endif
864
865 /**
866  * Async notification about clocksource changes
867  */
868 void tick_clock_notify(void)
869 {
870         int cpu;
871
872         for_each_possible_cpu(cpu)
873                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
874 }
875
876 /*
877  * Async notification about clock event changes
878  */
879 void tick_oneshot_notify(void)
880 {
881         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
882
883         set_bit(0, &ts->check_clocks);
884 }
885
886 /**
887  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
888  *
889  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
890  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
891  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
892  * or runtime).
893  */
894 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
895 {
896         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
897
898         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
899                 return 0;
900
901         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
902                 return 0;
903
904         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
905                 return 0;
906
907         if (!allow_nohz)
908                 return 1;
909
910         tick_nohz_switch_to_nohz();
911         return 0;
912 }