822d7572bf2dcb35163ff6e8aacc5bd440fd6d2b
[sfrench/cifs-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 #include <linux/irq_work.h>
24
25 #include <asm/irq_regs.h>
26
27 #include "tick-internal.h"
28
29 /*
30  * Per cpu nohz control structure
31  */
32 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 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         ts->idle_waketime = now;
144
145         local_irq_save(flags);
146         tick_do_update_jiffies64(now);
147         local_irq_restore(flags);
148
149         touch_softlockup_watchdog();
150 }
151
152 /*
153  * Updates the per cpu time idle statistics counters
154  */
155 static void
156 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
157 {
158         ktime_t delta;
159
160         if (ts->idle_active) {
161                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
162                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
163                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
164                 else
165                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
166                 ts->idle_entrytime = now;
167         }
168
169         if (last_update_time)
170                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
171
172 }
173
174 static void tick_nohz_stop_idle(int cpu, ktime_t now)
175 {
176         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
177
178         update_ts_time_stats(cpu, ts, now, NULL);
179         ts->idle_active = 0;
180
181         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
182 }
183
184 static ktime_t tick_nohz_start_idle(int cpu, struct tick_sched *ts)
185 {
186         ktime_t now = ktime_get();
187
188         ts->idle_entrytime = now;
189         ts->idle_active = 1;
190         sched_clock_idle_sleep_event();
191         return now;
192 }
193
194 /**
195  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a cpu
196  * @cpu: CPU number to query
197  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
198  * counters if NULL.
199  *
200  * Return the cummulative idle time (since boot) for a given
201  * CPU, in microseconds.
202  *
203  * This time is measured via accounting rather than sampling,
204  * and is as accurate as ktime_get() is.
205  *
206  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
207  */
208 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
209 {
210         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
211         ktime_t now, idle;
212
213         if (!tick_nohz_enabled)
214                 return -1;
215
216         now = ktime_get();
217         if (last_update_time) {
218                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
219                 idle = ts->idle_sleeptime;
220         } else {
221                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
222                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
223
224                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
225                 } else {
226                         idle = ts->idle_sleeptime;
227                 }
228         }
229
230         return ktime_to_us(idle);
231
232 }
233 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
234
235 /**
236  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a cpu
237  * @cpu: CPU number to query
238  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
239  * counters if NULL.
240  *
241  * Return the cummulative iowait time (since boot) for a given
242  * CPU, in microseconds.
243  *
244  * This time is measured via accounting rather than sampling,
245  * and is as accurate as ktime_get() is.
246  *
247  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
248  */
249 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
250 {
251         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
252         ktime_t now, iowait;
253
254         if (!tick_nohz_enabled)
255                 return -1;
256
257         now = ktime_get();
258         if (last_update_time) {
259                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
260                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
261         } else {
262                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
263                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
264
265                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
266                 } else {
267                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
268                 }
269         }
270
271         return ktime_to_us(iowait);
272 }
273 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
274
275 static ktime_t tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts,
276                                          ktime_t now, int cpu)
277 {
278         unsigned long seq, last_jiffies, next_jiffies, delta_jiffies;
279         ktime_t last_update, expires, ret = { .tv64 = 0 };
280         unsigned long rcu_delta_jiffies;
281         struct clock_event_device *dev = __get_cpu_var(tick_cpu_device).evtdev;
282         u64 time_delta;
283
284         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
285         do {
286                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
287                 last_update = last_jiffies_update;
288                 last_jiffies = jiffies;
289                 time_delta = timekeeping_max_deferment();
290         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
291
292         if (rcu_needs_cpu(cpu, &rcu_delta_jiffies) ||
293             arch_needs_cpu(cpu) || irq_work_needs_cpu()) {
294                 next_jiffies = last_jiffies + 1;
295                 delta_jiffies = 1;
296         } else {
297                 /* Get the next timer wheel timer */
298                 next_jiffies = get_next_timer_interrupt(last_jiffies);
299                 delta_jiffies = next_jiffies - last_jiffies;
300                 if (rcu_delta_jiffies < delta_jiffies) {
301                         next_jiffies = last_jiffies + rcu_delta_jiffies;
302                         delta_jiffies = rcu_delta_jiffies;
303                 }
304         }
305         /*
306          * Do not stop the tick, if we are only one off
307          * or if the cpu is required for rcu
308          */
309         if (!ts->tick_stopped && delta_jiffies == 1)
310                 goto out;
311
312         /* Schedule the tick, if we are at least one jiffie off */
313         if ((long)delta_jiffies >= 1) {
314
315                 /*
316                  * If this cpu is the one which updates jiffies, then
317                  * give up the assignment and let it be taken by the
318                  * cpu which runs the tick timer next, which might be
319                  * this cpu as well. If we don't drop this here the
320                  * jiffies might be stale and do_timer() never
321                  * invoked. Keep track of the fact that it was the one
322                  * which had the do_timer() duty last. If this cpu is
323                  * the one which had the do_timer() duty last, we
324                  * limit the sleep time to the timekeeping
325                  * max_deferement value which we retrieved
326                  * above. Otherwise we can sleep as long as we want.
327                  */
328                 if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
329                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
330                         ts->do_timer_last = 1;
331                 } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
332                         time_delta = KTIME_MAX;
333                         ts->do_timer_last = 0;
334                 } else if (!ts->do_timer_last) {
335                         time_delta = KTIME_MAX;
336                 }
337
338                 /*
339                  * calculate the expiry time for the next timer wheel
340                  * timer. delta_jiffies >= NEXT_TIMER_MAX_DELTA signals
341                  * that there is no timer pending or at least extremely
342                  * far into the future (12 days for HZ=1000). In this
343                  * case we set the expiry to the end of time.
344                  */
345                 if (likely(delta_jiffies < NEXT_TIMER_MAX_DELTA)) {
346                         /*
347                          * Calculate the time delta for the next timer event.
348                          * If the time delta exceeds the maximum time delta
349                          * permitted by the current clocksource then adjust
350                          * the time delta accordingly to ensure the
351                          * clocksource does not wrap.
352                          */
353                         time_delta = min_t(u64, time_delta,
354                                            tick_period.tv64 * delta_jiffies);
355                 }
356
357                 if (time_delta < KTIME_MAX)
358                         expires = ktime_add_ns(last_update, time_delta);
359                 else
360                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
361
362                 /* Skip reprogram of event if its not changed */
363                 if (ts->tick_stopped && ktime_equal(expires, dev->next_event))
364                         goto out;
365
366                 ret = expires;
367
368                 /*
369                  * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
370                  * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
371                  * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
372                  * first call we save the current tick time, so we can restart
373                  * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
374                  */
375                 if (!ts->tick_stopped) {
376                         nohz_balance_enter_idle(cpu);
377                         calc_load_enter_idle();
378
379                         ts->last_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
380                         ts->tick_stopped = 1;
381                 }
382
383                 /*
384                  * If the expiration time == KTIME_MAX, then
385                  * in this case we simply stop the tick timer.
386                  */
387                  if (unlikely(expires.tv64 == KTIME_MAX)) {
388                         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
389                                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
390                         goto out;
391                 }
392
393                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
394                         hrtimer_start(&ts->sched_timer, expires,
395                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
396                         /* Check, if the timer was already in the past */
397                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
398                                 goto out;
399                 } else if (!tick_program_event(expires, 0))
400                                 goto out;
401                 /*
402                  * We are past the event already. So we crossed a
403                  * jiffie boundary. Update jiffies and raise the
404                  * softirq.
405                  */
406                 tick_do_update_jiffies64(ktime_get());
407         }
408         raise_softirq_irqoff(TIMER_SOFTIRQ);
409 out:
410         ts->next_jiffies = next_jiffies;
411         ts->last_jiffies = last_jiffies;
412         ts->sleep_length = ktime_sub(dev->next_event, now);
413
414         return ret;
415 }
416
417 static bool can_stop_idle_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
418 {
419         /*
420          * If this cpu is offline and it is the one which updates
421          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
422          * the cpu which runs the tick timer next. If we don't drop
423          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
424          * invoked.
425          */
426         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
427                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
428                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
429         }
430
431         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
432                 return false;
433
434         if (need_resched())
435                 return false;
436
437         if (unlikely(local_softirq_pending() && cpu_online(cpu))) {
438                 static int ratelimit;
439
440                 if (ratelimit < 10 &&
441                     (local_softirq_pending() & SOFTIRQ_STOP_IDLE_MASK)) {
442                         printk(KERN_ERR "NOHZ: local_softirq_pending %02x\n",
443                                (unsigned int) local_softirq_pending());
444                         ratelimit++;
445                 }
446                 return false;
447         }
448
449         return true;
450 }
451
452 static void __tick_nohz_idle_enter(struct tick_sched *ts)
453 {
454         ktime_t now, expires;
455         int cpu = smp_processor_id();
456
457         now = tick_nohz_start_idle(cpu, ts);
458
459         if (can_stop_idle_tick(cpu, ts)) {
460                 int was_stopped = ts->tick_stopped;
461
462                 ts->idle_calls++;
463
464                 expires = tick_nohz_stop_sched_tick(ts, now, cpu);
465                 if (expires.tv64 > 0LL) {
466                         ts->idle_sleeps++;
467                         ts->idle_expires = expires;
468                 }
469
470                 if (!was_stopped && ts->tick_stopped)
471                         ts->idle_jiffies = ts->last_jiffies;
472         }
473 }
474
475 /**
476  * tick_nohz_idle_enter - stop the idle tick from the idle task
477  *
478  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
479  * Called when we start the idle loop.
480  *
481  * The arch is responsible of calling:
482  *
483  * - rcu_idle_enter() after its last use of RCU before the CPU is put
484  *  to sleep.
485  * - rcu_idle_exit() before the first use of RCU after the CPU is woken up.
486  */
487 void tick_nohz_idle_enter(void)
488 {
489         struct tick_sched *ts;
490
491         WARN_ON_ONCE(irqs_disabled());
492
493         /*
494          * Update the idle state in the scheduler domain hierarchy
495          * when tick_nohz_stop_sched_tick() is called from the idle loop.
496          * State will be updated to busy during the first busy tick after
497          * exiting idle.
498          */
499         set_cpu_sd_state_idle();
500
501         local_irq_disable();
502
503         ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
504         /*
505          * set ts->inidle unconditionally. even if the system did not
506          * switch to nohz mode the cpu frequency governers rely on the
507          * update of the idle time accounting in tick_nohz_start_idle().
508          */
509         ts->inidle = 1;
510         __tick_nohz_idle_enter(ts);
511
512         local_irq_enable();
513 }
514
515 /**
516  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
517  *
518  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
519  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
520  * an RCU callback, etc...
521  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
522  */
523 void tick_nohz_irq_exit(void)
524 {
525         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
526
527         if (!ts->inidle)
528                 return;
529
530         __tick_nohz_idle_enter(ts);
531 }
532
533 /**
534  * tick_nohz_get_sleep_length - return the length of the current sleep
535  *
536  * Called from power state control code with interrupts disabled
537  */
538 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(void)
539 {
540         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
541
542         return ts->sleep_length;
543 }
544
545 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
546 {
547         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
548         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->last_tick);
549
550         while (1) {
551                 /* Forward the time to expire in the future */
552                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
553
554                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
555                         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
556                                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
557                         /* Check, if the timer was already in the past */
558                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
559                                 break;
560                 } else {
561                         if (!tick_program_event(
562                                 hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0))
563                                 break;
564                 }
565                 /* Reread time and update jiffies */
566                 now = ktime_get();
567                 tick_do_update_jiffies64(now);
568         }
569 }
570
571 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
572 {
573         /* Update jiffies first */
574         tick_do_update_jiffies64(now);
575         update_cpu_load_nohz();
576
577         calc_load_exit_idle();
578         touch_softlockup_watchdog();
579         /*
580          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
581          */
582         ts->tick_stopped  = 0;
583         ts->idle_exittime = now;
584
585         tick_nohz_restart(ts, now);
586 }
587
588 static void tick_nohz_account_idle_ticks(struct tick_sched *ts)
589 {
590 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
591         unsigned long ticks;
592         /*
593          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
594          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
595          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
596          */
597         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
598         /*
599          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
600          */
601         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
602                 account_idle_ticks(ticks);
603 #endif
604 }
605
606 /**
607  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
608  *
609  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
610  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
611  * can use RCU again after this function is called.
612  */
613 void tick_nohz_idle_exit(void)
614 {
615         int cpu = smp_processor_id();
616         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
617         ktime_t now;
618
619         local_irq_disable();
620
621         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
622
623         ts->inidle = 0;
624
625         if (ts->idle_active || ts->tick_stopped)
626                 now = ktime_get();
627
628         if (ts->idle_active)
629                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
630
631         if (ts->tick_stopped) {
632                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
633                 tick_nohz_account_idle_ticks(ts);
634         }
635
636         local_irq_enable();
637 }
638
639 static int tick_nohz_reprogram(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
640 {
641         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
642         return tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0);
643 }
644
645 /*
646  * The nohz low res interrupt handler
647  */
648 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
649 {
650         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
651         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
652         int cpu = smp_processor_id();
653         ktime_t now = ktime_get();
654
655         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
656
657         /*
658          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
659          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
660          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
661          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
662          * xtime_lock.
663          */
664         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
665                 tick_do_timer_cpu = cpu;
666
667         /* Check, if the jiffies need an update */
668         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
669                 tick_do_update_jiffies64(now);
670
671         /*
672          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
673          * the watchdog as we might not schedule for a really long
674          * time. This happens on complete idle SMP systems while
675          * waiting on the login prompt. We also increment the "start
676          * of idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we
677          * do when we go busy again does not account too much ticks.
678          */
679         if (ts->tick_stopped) {
680                 touch_softlockup_watchdog();
681                 ts->idle_jiffies++;
682         }
683
684         update_process_times(user_mode(regs));
685         profile_tick(CPU_PROFILING);
686
687         while (tick_nohz_reprogram(ts, now)) {
688                 now = ktime_get();
689                 tick_do_update_jiffies64(now);
690         }
691 }
692
693 /**
694  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
695  */
696 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
697 {
698         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
699         ktime_t next;
700
701         if (!tick_nohz_enabled)
702                 return;
703
704         local_irq_disable();
705         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler)) {
706                 local_irq_enable();
707                 return;
708         }
709
710         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_LOWRES;
711
712         /*
713          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
714          * hrtimer_forward with the highres code.
715          */
716         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
717         /* Get the next period */
718         next = tick_init_jiffy_update();
719
720         for (;;) {
721                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
722                 if (!tick_program_event(next, 0))
723                         break;
724                 next = ktime_add(next, tick_period);
725         }
726         local_irq_enable();
727 }
728
729 /*
730  * When NOHZ is enabled and the tick is stopped, we need to kick the
731  * tick timer from irq_enter() so that the jiffies update is kept
732  * alive during long running softirqs. That's ugly as hell, but
733  * correctness is key even if we need to fix the offending softirq in
734  * the first place.
735  *
736  * Note, this is different to tick_nohz_restart. We just kick the
737  * timer and do not touch the other magic bits which need to be done
738  * when idle is left.
739  */
740 static void tick_nohz_kick_tick(int cpu, ktime_t now)
741 {
742 #if 0
743         /* Switch back to 2.6.27 behaviour */
744
745         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
746         ktime_t delta;
747
748         /*
749          * Do not touch the tick device, when the next expiry is either
750          * already reached or less/equal than the tick period.
751          */
752         delta = ktime_sub(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), now);
753         if (delta.tv64 <= tick_period.tv64)
754                 return;
755
756         tick_nohz_restart(ts, now);
757 #endif
758 }
759
760 static inline void tick_check_nohz(int cpu)
761 {
762         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
763         ktime_t now;
764
765         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
766                 return;
767         now = ktime_get();
768         if (ts->idle_active)
769                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
770         if (ts->tick_stopped) {
771                 tick_nohz_update_jiffies(now);
772                 tick_nohz_kick_tick(cpu, now);
773         }
774 }
775
776 #else
777
778 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
779 static inline void tick_check_nohz(int cpu) { }
780
781 #endif /* NO_HZ */
782
783 /*
784  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
785  */
786 void tick_check_idle(int cpu)
787 {
788         tick_check_oneshot_broadcast(cpu);
789         tick_check_nohz(cpu);
790 }
791
792 /*
793  * High resolution timer specific code
794  */
795 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
796 /*
797  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
798  * Called with interrupts disabled and timer->base->cpu_base->lock held.
799  */
800 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
801 {
802         struct tick_sched *ts =
803                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
804         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
805         ktime_t now = ktime_get();
806         int cpu = smp_processor_id();
807
808 #ifdef CONFIG_NO_HZ
809         /*
810          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
811          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
812          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
813          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
814          * xtime_lock.
815          */
816         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
817                 tick_do_timer_cpu = cpu;
818 #endif
819
820         /* Check, if the jiffies need an update */
821         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
822                 tick_do_update_jiffies64(now);
823
824         /*
825          * Do not call, when we are not in irq context and have
826          * no valid regs pointer
827          */
828         if (regs) {
829                 /*
830                  * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
831                  * the watchdog as we might not schedule for a really long
832                  * time. This happens on complete idle SMP systems while
833                  * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
834                  * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
835                  * when we go busy again does not account too much ticks.
836                  */
837                 if (ts->tick_stopped) {
838                         touch_softlockup_watchdog();
839                         if (is_idle_task(current))
840                                 ts->idle_jiffies++;
841                 }
842                 update_process_times(user_mode(regs));
843                 profile_tick(CPU_PROFILING);
844         }
845
846         hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
847
848         return HRTIMER_RESTART;
849 }
850
851 static int sched_skew_tick;
852
853 static int __init skew_tick(char *str)
854 {
855         get_option(&str, &sched_skew_tick);
856
857         return 0;
858 }
859 early_param("skew_tick", skew_tick);
860
861 /**
862  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
863  */
864 void tick_setup_sched_timer(void)
865 {
866         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
867         ktime_t now = ktime_get();
868
869         /*
870          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
871          */
872         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
873         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
874
875         /* Get the next period (per cpu) */
876         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
877
878         /* Offset the tick to avert xtime_lock contention. */
879         if (sched_skew_tick) {
880                 u64 offset = ktime_to_ns(tick_period) >> 1;
881                 do_div(offset, num_possible_cpus());
882                 offset *= smp_processor_id();
883                 hrtimer_add_expires_ns(&ts->sched_timer, offset);
884         }
885
886         for (;;) {
887                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
888                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
889                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
890                 /* Check, if the timer was already in the past */
891                 if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
892                         break;
893                 now = ktime_get();
894         }
895
896 #ifdef CONFIG_NO_HZ
897         if (tick_nohz_enabled)
898                 ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_HIGHRES;
899 #endif
900 }
901 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
902
903 #if defined CONFIG_NO_HZ || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
904 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
905 {
906         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
907
908 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
909         if (ts->sched_timer.base)
910                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
911 # endif
912
913         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_INACTIVE;
914 }
915 #endif
916
917 /**
918  * Async notification about clocksource changes
919  */
920 void tick_clock_notify(void)
921 {
922         int cpu;
923
924         for_each_possible_cpu(cpu)
925                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
926 }
927
928 /*
929  * Async notification about clock event changes
930  */
931 void tick_oneshot_notify(void)
932 {
933         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
934
935         set_bit(0, &ts->check_clocks);
936 }
937
938 /**
939  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
940  *
941  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
942  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
943  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
944  * or runtime).
945  */
946 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
947 {
948         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
949
950         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
951                 return 0;
952
953         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
954                 return 0;
955
956         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
957                 return 0;
958
959         if (!allow_nohz)
960                 return 1;
961
962         tick_nohz_switch_to_nohz();
963         return 0;
964 }