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