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 jiffies_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 jiffies_lock:
  53          */
  54         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
  55         if (delta.tv64 < tick_period.tv64)
  56                 return;
  57
  58         /* Reevalute with jiffies_lock held */
  59         write_seqlock(&jiffies_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(&jiffies_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(&jiffies_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(&jiffies_lock);
  98         return period;
  99 }
 100
 101
 102 static void tick_sched_do_timer(ktime_t now)
 103 {
 104         int cpu = smp_processor_id();
 105
 106 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 107         /*
 108          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
 109          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
 110          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
 111          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
 112          * jiffies_lock.
 113          */
 114         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
 115                 tick_do_timer_cpu = cpu;
 116 #endif
 117
 118         /* Check, if the jiffies need an update */
 119         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
 120                 tick_do_update_jiffies64(now);
 121 }
 122
 123 static void tick_sched_handle(struct tick_sched *ts, struct pt_regs *regs)
 124 {
 125 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 126         /*
 127          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
 128          * the watchdog as we might not schedule for a really long
 129          * time. This happens on complete idle SMP systems while
 130          * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
 131          * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
 132          * when we go busy again does not account too much ticks.
 133          */
 134         if (ts->tick_stopped) {
 135                 touch_softlockup_watchdog();
 136                 if (is_idle_task(current))
 137                         ts->idle_jiffies++;
 138         }
 139 #endif
 140         update_process_times(user_mode(regs));
 141         profile_tick(CPU_PROFILING);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
 146  */
 147 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 148 /*
 149  * NO HZ enabled ?
 150  */
 151 int tick_nohz_enabled __read_mostly  = 1;
 152
 153 /*
 154  * Enable / Disable tickless mode
 155  */
 156 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
 157 {
 158         if (!strcmp(str, "off"))
 159                 tick_nohz_enabled = 0;
 160         else if (!strcmp(str, "on"))
 161                 tick_nohz_enabled = 1;
 162         else
 163                 return 0;
 164         return 1;
 165 }
 166
 167 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
 168
 169 /**
 170  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
 171  *
 172  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
 173  *
 174  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
 175  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
 176  * value. We do this unconditionally on any cpu, as we don't know whether the
 177  * cpu, which has the update task assigned is in a long sleep.
 178  */
 179 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
 180 {
 181         int cpu = smp_processor_id();
 182         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 183         unsigned long flags;
 184
 185         ts->idle_waketime = now;
 186
 187         local_irq_save(flags);
 188         tick_do_update_jiffies64(now);
 189         local_irq_restore(flags);
 190
 191         touch_softlockup_watchdog();
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Updates the per cpu time idle statistics counters
 196  */
 197 static void
 198 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
 199 {
 200         ktime_t delta;
 201
 202         if (ts->idle_active) {
 203                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
 204                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
 205                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
 206                 else
 207                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
 208                 ts->idle_entrytime = now;
 209         }
 210
 211         if (last_update_time)
 212                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
 213
 214 }
 215
 216 static void tick_nohz_stop_idle(int cpu, ktime_t now)
 217 {
 218         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 219
 220         update_ts_time_stats(cpu, ts, now, NULL);
 221         ts->idle_active = 0;
 222
 223         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
 224 }
 225
 226 static ktime_t tick_nohz_start_idle(int cpu, struct tick_sched *ts)
 227 {
 228         ktime_t now = ktime_get();
 229
 230         ts->idle_entrytime = now;
 231         ts->idle_active = 1;
 232         sched_clock_idle_sleep_event();
 233         return now;
 234 }
 235
 236 /**
 237  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a cpu
 238  * @cpu: CPU number to query
 239  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
 240  * counters if NULL.
 241  *
 242  * Return the cummulative idle time (since boot) for a given
 243  * CPU, in microseconds.
 244  *
 245  * This time is measured via accounting rather than sampling,
 246  * and is as accurate as ktime_get() is.
 247  *
 248  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
 249  */
 250 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
 251 {
 252         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 253         ktime_t now, idle;
 254
 255         if (!tick_nohz_enabled)
 256                 return -1;
 257
 258         now = ktime_get();
 259         if (last_update_time) {
 260                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
 261                 idle = ts->idle_sleeptime;
 262         } else {
 263                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
 264                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
 265
 266                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
 267                 } else {
 268                         idle = ts->idle_sleeptime;
 269                 }
 270         }
 271
 272         return ktime_to_us(idle);
 273
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
 276
 277 /**
 278  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a cpu
 279  * @cpu: CPU number to query
 280  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
 281  * counters if NULL.
 282  *
 283  * Return the cummulative iowait time (since boot) for a given
 284  * CPU, in microseconds.
 285  *
 286  * This time is measured via accounting rather than sampling,
 287  * and is as accurate as ktime_get() is.
 288  *
 289  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
 290  */
 291 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
 292 {
 293         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 294         ktime_t now, iowait;
 295
 296         if (!tick_nohz_enabled)
 297                 return -1;
 298
 299         now = ktime_get();
 300         if (last_update_time) {
 301                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
 302                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
 303         } else {
 304                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
 305                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
 306
 307                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
 308                 } else {
 309                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
 310                 }
 311         }
 312
 313         return ktime_to_us(iowait);
 314 }
 315 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
 316
 317 static ktime_t tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts,
 318                                          ktime_t now, int cpu)
 319 {
 320         unsigned long seq, last_jiffies, next_jiffies, delta_jiffies;
 321         ktime_t last_update, expires, ret = { .tv64 = 0 };
 322         unsigned long rcu_delta_jiffies;
 323         struct clock_event_device *dev = __get_cpu_var(tick_cpu_device).evtdev;
 324         u64 time_delta;
 325
 326         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
 327         do {
 328                 seq = read_seqbegin(&jiffies_lock);
 329                 last_update = last_jiffies_update;
 330                 last_jiffies = jiffies;
 331                 time_delta = timekeeping_max_deferment();
 332         } while (read_seqretry(&jiffies_lock, seq));
 333
 334         if (rcu_needs_cpu(cpu, &rcu_delta_jiffies) || printk_needs_cpu(cpu) ||
 335             arch_needs_cpu(cpu)) {
 336                 next_jiffies = last_jiffies + 1;
 337                 delta_jiffies = 1;
 338         } else {
 339                 /* Get the next timer wheel timer */
 340                 next_jiffies = get_next_timer_interrupt(last_jiffies);
 341                 delta_jiffies = next_jiffies - last_jiffies;
 342                 if (rcu_delta_jiffies < delta_jiffies) {
 343                         next_jiffies = last_jiffies + rcu_delta_jiffies;
 344                         delta_jiffies = rcu_delta_jiffies;
 345                 }
 346         }
 347         /*
 348          * Do not stop the tick, if we are only one off
 349          * or if the cpu is required for rcu
 350          */
 351         if (!ts->tick_stopped && delta_jiffies == 1)
 352                 goto out;
 353
 354         /* Schedule the tick, if we are at least one jiffie off */
 355         if ((long)delta_jiffies >= 1) {
 356
 357                 /*
 358                  * If this cpu is the one which updates jiffies, then
 359                  * give up the assignment and let it be taken by the
 360                  * cpu which runs the tick timer next, which might be
 361                  * this cpu as well. If we don't drop this here the
 362                  * jiffies might be stale and do_timer() never
 363                  * invoked. Keep track of the fact that it was the one
 364                  * which had the do_timer() duty last. If this cpu is
 365                  * the one which had the do_timer() duty last, we
 366                  * limit the sleep time to the timekeeping
 367                  * max_deferement value which we retrieved
 368                  * above. Otherwise we can sleep as long as we want.
 369                  */
 370                 if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
 371                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
 372                         ts->do_timer_last = 1;
 373                 } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
 374                         time_delta = KTIME_MAX;
 375                         ts->do_timer_last = 0;
 376                 } else if (!ts->do_timer_last) {
 377                         time_delta = KTIME_MAX;
 378                 }
 379
 380                 /*
 381                  * calculate the expiry time for the next timer wheel
 382                  * timer. delta_jiffies >= NEXT_TIMER_MAX_DELTA signals
 383                  * that there is no timer pending or at least extremely
 384                  * far into the future (12 days for HZ=1000). In this
 385                  * case we set the expiry to the end of time.
 386                  */
 387                 if (likely(delta_jiffies < NEXT_TIMER_MAX_DELTA)) {
 388                         /*
 389                          * Calculate the time delta for the next timer event.
 390                          * If the time delta exceeds the maximum time delta
 391                          * permitted by the current clocksource then adjust
 392                          * the time delta accordingly to ensure the
 393                          * clocksource does not wrap.
 394                          */
 395                         time_delta = min_t(u64, time_delta,
 396                                            tick_period.tv64 * delta_jiffies);
 397                 }
 398
 399                 if (time_delta < KTIME_MAX)
 400                         expires = ktime_add_ns(last_update, time_delta);
 401                 else
 402                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
 403
 404                 /* Skip reprogram of event if its not changed */
 405                 if (ts->tick_stopped && ktime_equal(expires, dev->next_event))
 406                         goto out;
 407
 408                 ret = expires;
 409
 410                 /*
 411                  * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
 412                  * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
 413                  * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
 414                  * first call we save the current tick time, so we can restart
 415                  * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
 416                  */
 417                 if (!ts->tick_stopped) {
 418                         nohz_balance_enter_idle(cpu);
 419                         calc_load_enter_idle();
 420
 421                         ts->last_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
 422                         ts->tick_stopped = 1;
 423                 }
 424
 425                 /*
 426                  * If the expiration time == KTIME_MAX, then
 427                  * in this case we simply stop the tick timer.
 428                  */
 429                  if (unlikely(expires.tv64 == KTIME_MAX)) {
 430                         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
 431                                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
 432                         goto out;
 433                 }
 434
 435                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
 436                         hrtimer_start(&ts->sched_timer, expires,
 437                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
 438                         /* Check, if the timer was already in the past */
 439                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
 440                                 goto out;
 441                 } else if (!tick_program_event(expires, 0))
 442                                 goto out;
 443                 /*
 444                  * We are past the event already. So we crossed a
 445                  * jiffie boundary. Update jiffies and raise the
 446                  * softirq.
 447                  */
 448                 tick_do_update_jiffies64(ktime_get());
 449         }
 450         raise_softirq_irqoff(TIMER_SOFTIRQ);
 451 out:
 452         ts->next_jiffies = next_jiffies;
 453         ts->last_jiffies = last_jiffies;
 454         ts->sleep_length = ktime_sub(dev->next_event, now);
 455
 456         return ret;
 457 }
 458
 459 static bool can_stop_idle_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
 460 {
 461         /*
 462          * If this cpu is offline and it is the one which updates
 463          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
 464          * the cpu which runs the tick timer next. If we don't drop
 465          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
 466          * invoked.
 467          */
 468         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
 469                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
 470                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
 471         }
 472
 473         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
 474                 return false;
 475
 476         if (need_resched())
 477                 return false;
 478
 479         if (unlikely(local_softirq_pending() && cpu_online(cpu))) {
 480                 static int ratelimit;
 481
 482                 if (ratelimit < 10 &&
 483                     (local_softirq_pending() & SOFTIRQ_STOP_IDLE_MASK)) {
 484                         printk(KERN_ERR "NOHZ: local_softirq_pending %02x\n",
 485                                (unsigned int) local_softirq_pending());
 486                         ratelimit++;
 487                 }
 488                 return false;
 489         }
 490
 491         return true;
 492 }
 493
 494 static void __tick_nohz_idle_enter(struct tick_sched *ts)
 495 {
 496         ktime_t now, expires;
 497         int cpu = smp_processor_id();
 498
 499         now = tick_nohz_start_idle(cpu, ts);
 500
 501         if (can_stop_idle_tick(cpu, ts)) {
 502                 int was_stopped = ts->tick_stopped;
 503
 504                 ts->idle_calls++;
 505
 506                 expires = tick_nohz_stop_sched_tick(ts, now, cpu);
 507                 if (expires.tv64 > 0LL) {
 508                         ts->idle_sleeps++;
 509                         ts->idle_expires = expires;
 510                 }
 511
 512                 if (!was_stopped && ts->tick_stopped)
 513                         ts->idle_jiffies = ts->last_jiffies;
 514         }
 515 }
 516
 517 /**
 518  * tick_nohz_idle_enter - stop the idle tick from the idle task
 519  *
 520  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
 521  * Called when we start the idle loop.
 522  *
 523  * The arch is responsible of calling:
 524  *
 525  * - rcu_idle_enter() after its last use of RCU before the CPU is put
 526  *  to sleep.
 527  * - rcu_idle_exit() before the first use of RCU after the CPU is woken up.
 528  */
 529 void tick_nohz_idle_enter(void)
 530 {
 531         struct tick_sched *ts;
 532
 533         WARN_ON_ONCE(irqs_disabled());
 534
 535         /*
 536          * Update the idle state in the scheduler domain hierarchy
 537          * when tick_nohz_stop_sched_tick() is called from the idle loop.
 538          * State will be updated to busy during the first busy tick after
 539          * exiting idle.
 540          */
 541         set_cpu_sd_state_idle();
 542
 543         local_irq_disable();
 544
 545         ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 546         /*
 547          * set ts->inidle unconditionally. even if the system did not
 548          * switch to nohz mode the cpu frequency governers rely on the
 549          * update of the idle time accounting in tick_nohz_start_idle().
 550          */
 551         ts->inidle = 1;
 552         __tick_nohz_idle_enter(ts);
 553
 554         local_irq_enable();
 555 }
 556
 557 /**
 558  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
 559  *
 560  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
 561  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
 562  * an RCU callback, etc...
 563  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
 564  */
 565 void tick_nohz_irq_exit(void)
 566 {
 567         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 568
 569         if (!ts->inidle)
 570                 return;
 571
 572         /* Cancel the timer because CPU already waken up from the C-states*/
 573         menu_hrtimer_cancel();
 574         __tick_nohz_idle_enter(ts);
 575 }
 576
 577 /**
 578  * tick_nohz_get_sleep_length - return the length of the current sleep
 579  *
 580  * Called from power state control code with interrupts disabled
 581  */
 582 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(void)
 583 {
 584         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 585
 586         return ts->sleep_length;
 587 }
 588
 589 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
 590 {
 591         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
 592         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->last_tick);
 593
 594         while (1) {
 595                 /* Forward the time to expire in the future */
 596                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
 597
 598                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
 599                         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
 600                                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
 601                         /* Check, if the timer was already in the past */
 602                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
 603                                 break;
 604                 } else {
 605                         if (!tick_program_event(
 606                                 hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0))
 607                                 break;
 608                 }
 609                 /* Reread time and update jiffies */
 610                 now = ktime_get();
 611                 tick_do_update_jiffies64(now);
 612         }
 613 }
 614
 615 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
 616 {
 617         /* Update jiffies first */
 618         tick_do_update_jiffies64(now);
 619         update_cpu_load_nohz();
 620
 621         calc_load_exit_idle();
 622         touch_softlockup_watchdog();
 623         /*
 624          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
 625          */
 626         ts->tick_stopped  = 0;
 627         ts->idle_exittime = now;
 628
 629         tick_nohz_restart(ts, now);
 630 }
 631
 632 static void tick_nohz_account_idle_ticks(struct tick_sched *ts)
 633 {
 634 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 635         unsigned long ticks;
 636         /*
 637          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
 638          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
 639          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
 640          */
 641         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
 642         /*
 643          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
 644          */
 645         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
 646                 account_idle_ticks(ticks);
 647 #endif
 648 }
 649
 650 /**
 651  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
 652  *
 653  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
 654  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
 655  * can use RCU again after this function is called.
 656  */
 657 void tick_nohz_idle_exit(void)
 658 {
 659         int cpu = smp_processor_id();
 660         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 661         ktime_t now;
 662
 663         local_irq_disable();
 664
 665         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
 666
 667         ts->inidle = 0;
 668
 669         /* Cancel the timer because CPU already waken up from the C-states*/
 670         menu_hrtimer_cancel();
 671         if (ts->idle_active || ts->tick_stopped)
 672                 now = ktime_get();
 673
 674         if (ts->idle_active)
 675                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
 676
 677         if (ts->tick_stopped) {
 678                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
 679                 tick_nohz_account_idle_ticks(ts);
 680         }
 681
 682         local_irq_enable();
 683 }
 684
 685 static int tick_nohz_reprogram(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
 686 {
 687         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
 688         return tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0);
 689 }
 690
 691 /*
 692  * The nohz low res interrupt handler
 693  */
 694 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
 695 {
 696         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 697         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
 698         ktime_t now = ktime_get();
 699
 700         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
 701
 702         tick_sched_do_timer(now);
 703         tick_sched_handle(ts, regs);
 704
 705         while (tick_nohz_reprogram(ts, now)) {
 706                 now = ktime_get();
 707                 tick_do_update_jiffies64(now);
 708         }
 709 }
 710
 711 /**
 712  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
 713  */
 714 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
 715 {
 716         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 717         ktime_t next;
 718
 719         if (!tick_nohz_enabled)
 720                 return;
 721
 722         local_irq_disable();
 723         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler)) {
 724                 local_irq_enable();
 725                 return;
 726         }
 727
 728         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_LOWRES;
 729
 730         /*
 731          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
 732          * hrtimer_forward with the highres code.
 733          */
 734         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
 735         /* Get the next period */
 736         next = tick_init_jiffy_update();
 737
 738         for (;;) {
 739                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
 740                 if (!tick_program_event(next, 0))
 741                         break;
 742                 next = ktime_add(next, tick_period);
 743         }
 744         local_irq_enable();
 745 }
 746
 747 /*
 748  * When NOHZ is enabled and the tick is stopped, we need to kick the
 749  * tick timer from irq_enter() so that the jiffies update is kept
 750  * alive during long running softirqs. That's ugly as hell, but
 751  * correctness is key even if we need to fix the offending softirq in
 752  * the first place.
 753  *
 754  * Note, this is different to tick_nohz_restart. We just kick the
 755  * timer and do not touch the other magic bits which need to be done
 756  * when idle is left.
 757  */
 758 static void tick_nohz_kick_tick(int cpu, ktime_t now)
 759 {
 760 #if 0
 761         /* Switch back to 2.6.27 behaviour */
 762
 763         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 764         ktime_t delta;
 765
 766         /*
 767          * Do not touch the tick device, when the next expiry is either
 768          * already reached or less/equal than the tick period.
 769          */
 770         delta = ktime_sub(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), now);
 771         if (delta.tv64 <= tick_period.tv64)
 772                 return;
 773
 774         tick_nohz_restart(ts, now);
 775 #endif
 776 }
 777
 778 static inline void tick_check_nohz(int cpu)
 779 {
 780         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 781         ktime_t now;
 782
 783         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
 784                 return;
 785         now = ktime_get();
 786         if (ts->idle_active)
 787                 tick_nohz_stop_idle(cpu, now);
 788         if (ts->tick_stopped) {
 789                 tick_nohz_update_jiffies(now);
 790                 tick_nohz_kick_tick(cpu, now);
 791         }
 792 }
 793
 794 #else
 795
 796 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
 797 static inline void tick_check_nohz(int cpu) { }
 798
 799 #endif /* NO_HZ */
 800
 801 /*
 802  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
 803  */
 804 void tick_check_idle(int cpu)
 805 {
 806         tick_check_oneshot_broadcast(cpu);
 807         tick_check_nohz(cpu);
 808 }
 809
 810 /*
 811  * High resolution timer specific code
 812  */
 813 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 814 /*
 815  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
 816  * Called with interrupts disabled.
 817  */
 818 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
 819 {
 820         struct tick_sched *ts =
 821                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
 822         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
 823         ktime_t now = ktime_get();
 824
 825         tick_sched_do_timer(now);
 826
 827         /*
 828          * Do not call, when we are not in irq context and have
 829          * no valid regs pointer
 830          */
 831         if (regs)
 832                 tick_sched_handle(ts, regs);
 833
 834         hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
 835
 836         return HRTIMER_RESTART;
 837 }
 838
 839 static int sched_skew_tick;
 840
 841 static int __init skew_tick(char *str)
 842 {
 843         get_option(&str, &sched_skew_tick);
 844
 845         return 0;
 846 }
 847 early_param("skew_tick", skew_tick);
 848
 849 /**
 850  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
 851  */
 852 void tick_setup_sched_timer(void)
 853 {
 854         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 855         ktime_t now = ktime_get();
 856
 857         /*
 858          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
 859          */
 860         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
 861         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
 862
 863         /* Get the next period (per cpu) */
 864         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
 865
 866         /* Offset the tick to avert jiffies_lock contention. */
 867         if (sched_skew_tick) {
 868                 u64 offset = ktime_to_ns(tick_period) >> 1;
 869                 do_div(offset, num_possible_cpus());
 870                 offset *= smp_processor_id();
 871                 hrtimer_add_expires_ns(&ts->sched_timer, offset);
 872         }
 873
 874         for (;;) {
 875                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
 876                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
 877                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
 878                 /* Check, if the timer was already in the past */
 879                 if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
 880                         break;
 881                 now = ktime_get();
 882         }
 883
 884 #ifdef CONFIG_NO_HZ
 885         if (tick_nohz_enabled)
 886                 ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_HIGHRES;
 887 #endif
 888 }
 889 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
 890
 891 #if defined CONFIG_NO_HZ || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 892 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
 893 {
 894         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
 895
 896 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 897         if (ts->sched_timer.base)
 898                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
 899 # endif
 900
 901         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_INACTIVE;
 902 }
 903 #endif
 904
 905 /**
 906  * Async notification about clocksource changes
 907  */
 908 void tick_clock_notify(void)
 909 {
 910         int cpu;
 911
 912         for_each_possible_cpu(cpu)
 913                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
 914 }
 915
 916 /*
 917  * Async notification about clock event changes
 918  */
 919 void tick_oneshot_notify(void)
 920 {
 921         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 922
 923         set_bit(0, &ts->check_clocks);
 924 }
 925
 926 /**
 927  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
 928  *
 929  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
 930  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
 931  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
 932  * or runtime).
 933  */
 934 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
 935 {
 936         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
 937
 938         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
 939                 return 0;
 940
 941         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
 942                 return 0;
 943
 944         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
 945                 return 0;
 946
 947         if (!allow_nohz)
 948                 return 1;
 949
 950         tick_nohz_switch_to_nohz();
 951         return 0;
 952 }