]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/time/tick-sched.c
Merge remote-tracking branch 'scott/next' into next
[~andy/linux] / 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 #include <linux/posix-timers.h>
25 #include <linux/perf_event.h>
26 #include <linux/context_tracking.h>
27
28 #include <asm/irq_regs.h>
29
30 #include "tick-internal.h"
31
32 #include <trace/events/timer.h>
33
34 /*
35  * Per cpu nohz control structure
36  */
37 DEFINE_PER_CPU(struct tick_sched, tick_cpu_sched);
38
39 /*
40  * The time, when the last jiffy update happened. Protected by jiffies_lock.
41  */
42 static ktime_t last_jiffies_update;
43
44 struct tick_sched *tick_get_tick_sched(int cpu)
45 {
46         return &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
47 }
48
49 /*
50  * Must be called with interrupts disabled !
51  */
52 static void tick_do_update_jiffies64(ktime_t now)
53 {
54         unsigned long ticks = 0;
55         ktime_t delta;
56
57         /*
58          * Do a quick check without holding jiffies_lock:
59          */
60         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
61         if (delta.tv64 < tick_period.tv64)
62                 return;
63
64         /* Reevalute with jiffies_lock held */
65         write_seqlock(&jiffies_lock);
66
67         delta = ktime_sub(now, last_jiffies_update);
68         if (delta.tv64 >= tick_period.tv64) {
69
70                 delta = ktime_sub(delta, tick_period);
71                 last_jiffies_update = ktime_add(last_jiffies_update,
72                                                 tick_period);
73
74                 /* Slow path for long timeouts */
75                 if (unlikely(delta.tv64 >= tick_period.tv64)) {
76                         s64 incr = ktime_to_ns(tick_period);
77
78                         ticks = ktime_divns(delta, incr);
79
80                         last_jiffies_update = ktime_add_ns(last_jiffies_update,
81                                                            incr * ticks);
82                 }
83                 do_timer(++ticks);
84
85                 /* Keep the tick_next_period variable up to date */
86                 tick_next_period = ktime_add(last_jiffies_update, tick_period);
87         }
88         write_sequnlock(&jiffies_lock);
89         update_wall_time();
90 }
91
92 /*
93  * Initialize and return retrieve the jiffies update.
94  */
95 static ktime_t tick_init_jiffy_update(void)
96 {
97         ktime_t period;
98
99         write_seqlock(&jiffies_lock);
100         /* Did we start the jiffies update yet ? */
101         if (last_jiffies_update.tv64 == 0)
102                 last_jiffies_update = tick_next_period;
103         period = last_jiffies_update;
104         write_sequnlock(&jiffies_lock);
105         return period;
106 }
107
108
109 static void tick_sched_do_timer(ktime_t now)
110 {
111         int cpu = smp_processor_id();
112
113 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
114         /*
115          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
116          * concurrency: This happens only when the cpu in charge went
117          * into a long sleep. If two cpus happen to assign themself to
118          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
119          * jiffies_lock.
120          */
121         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE)
122             && !tick_nohz_full_cpu(cpu))
123                 tick_do_timer_cpu = cpu;
124 #endif
125
126         /* Check, if the jiffies need an update */
127         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
128                 tick_do_update_jiffies64(now);
129 }
130
131 static void tick_sched_handle(struct tick_sched *ts, struct pt_regs *regs)
132 {
133 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
134         /*
135          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
136          * the watchdog as we might not schedule for a really long
137          * time. This happens on complete idle SMP systems while
138          * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
139          * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
140          * when we go busy again does not account too much ticks.
141          */
142         if (ts->tick_stopped) {
143                 touch_softlockup_watchdog();
144                 if (is_idle_task(current))
145                         ts->idle_jiffies++;
146         }
147 #endif
148         update_process_times(user_mode(regs));
149         profile_tick(CPU_PROFILING);
150 }
151
152 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
153 cpumask_var_t tick_nohz_full_mask;
154 bool tick_nohz_full_running;
155
156 static bool can_stop_full_tick(void)
157 {
158         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
159
160         if (!sched_can_stop_tick()) {
161                 trace_tick_stop(0, "more than 1 task in runqueue\n");
162                 return false;
163         }
164
165         if (!posix_cpu_timers_can_stop_tick(current)) {
166                 trace_tick_stop(0, "posix timers running\n");
167                 return false;
168         }
169
170         if (!perf_event_can_stop_tick()) {
171                 trace_tick_stop(0, "perf events running\n");
172                 return false;
173         }
174
175         /* sched_clock_tick() needs us? */
176 #ifdef CONFIG_HAVE_UNSTABLE_SCHED_CLOCK
177         /*
178          * TODO: kick full dynticks CPUs when
179          * sched_clock_stable is set.
180          */
181         if (!sched_clock_stable()) {
182                 trace_tick_stop(0, "unstable sched clock\n");
183                 /*
184                  * Don't allow the user to think they can get
185                  * full NO_HZ with this machine.
186                  */
187                 WARN_ONCE(tick_nohz_full_running,
188                           "NO_HZ FULL will not work with unstable sched clock");
189                 return false;
190         }
191 #endif
192
193         return true;
194 }
195
196 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now);
197
198 /*
199  * Re-evaluate the need for the tick on the current CPU
200  * and restart it if necessary.
201  */
202 void __tick_nohz_full_check(void)
203 {
204         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
205
206         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())) {
207                 if (ts->tick_stopped && !is_idle_task(current)) {
208                         if (!can_stop_full_tick())
209                                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, ktime_get());
210                 }
211         }
212 }
213
214 static void nohz_full_kick_work_func(struct irq_work *work)
215 {
216         __tick_nohz_full_check();
217 }
218
219 static DEFINE_PER_CPU(struct irq_work, nohz_full_kick_work) = {
220         .func = nohz_full_kick_work_func,
221 };
222
223 /*
224  * Kick the current CPU if it's full dynticks in order to force it to
225  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
226  */
227 void tick_nohz_full_kick(void)
228 {
229         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
230                 irq_work_queue(&__get_cpu_var(nohz_full_kick_work));
231 }
232
233 static void nohz_full_kick_ipi(void *info)
234 {
235         __tick_nohz_full_check();
236 }
237
238 /*
239  * Kick all full dynticks CPUs in order to force these to re-evaluate
240  * their dependency on the tick and restart it if necessary.
241  */
242 void tick_nohz_full_kick_all(void)
243 {
244         if (!tick_nohz_full_running)
245                 return;
246
247         preempt_disable();
248         smp_call_function_many(tick_nohz_full_mask,
249                                nohz_full_kick_ipi, NULL, false);
250         tick_nohz_full_kick();
251         preempt_enable();
252 }
253
254 /*
255  * Re-evaluate the need for the tick as we switch the current task.
256  * It might need the tick due to per task/process properties:
257  * perf events, posix cpu timers, ...
258  */
259 void __tick_nohz_task_switch(struct task_struct *tsk)
260 {
261         unsigned long flags;
262
263         local_irq_save(flags);
264
265         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
266                 goto out;
267
268         if (tick_nohz_tick_stopped() && !can_stop_full_tick())
269                 tick_nohz_full_kick();
270
271 out:
272         local_irq_restore(flags);
273 }
274
275 /* Parse the boot-time nohz CPU list from the kernel parameters. */
276 static int __init tick_nohz_full_setup(char *str)
277 {
278         int cpu;
279
280         alloc_bootmem_cpumask_var(&tick_nohz_full_mask);
281         if (cpulist_parse(str, tick_nohz_full_mask) < 0) {
282                 pr_warning("NOHZ: Incorrect nohz_full cpumask\n");
283                 return 1;
284         }
285
286         cpu = smp_processor_id();
287         if (cpumask_test_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)) {
288                 pr_warning("NO_HZ: Clearing %d from nohz_full range for timekeeping\n", cpu);
289                 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask);
290         }
291         tick_nohz_full_running = true;
292
293         return 1;
294 }
295 __setup("nohz_full=", tick_nohz_full_setup);
296
297 static int tick_nohz_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
298                                                  unsigned long action,
299                                                  void *hcpu)
300 {
301         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
302
303         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
304         case CPU_DOWN_PREPARE:
305                 /*
306                  * If we handle the timekeeping duty for full dynticks CPUs,
307                  * we can't safely shutdown that CPU.
308                  */
309                 if (tick_nohz_full_running && tick_do_timer_cpu == cpu)
310                         return NOTIFY_BAD;
311                 break;
312         }
313         return NOTIFY_OK;
314 }
315
316 /*
317  * Worst case string length in chunks of CPU range seems 2 steps
318  * separations: 0,2,4,6,...
319  * This is NR_CPUS + sizeof('\0')
320  */
321 static char __initdata nohz_full_buf[NR_CPUS + 1];
322
323 static int tick_nohz_init_all(void)
324 {
325         int err = -1;
326
327 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_ALL
328         if (!alloc_cpumask_var(&tick_nohz_full_mask, GFP_KERNEL)) {
329                 pr_err("NO_HZ: Can't allocate full dynticks cpumask\n");
330                 return err;
331         }
332         err = 0;
333         cpumask_setall(tick_nohz_full_mask);
334         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), tick_nohz_full_mask);
335         tick_nohz_full_running = true;
336 #endif
337         return err;
338 }
339
340 void __init tick_nohz_init(void)
341 {
342         int cpu;
343
344         if (!tick_nohz_full_running) {
345                 if (tick_nohz_init_all() < 0)
346                         return;
347         }
348
349         for_each_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)
350                 context_tracking_cpu_set(cpu);
351
352         cpu_notifier(tick_nohz_cpu_down_callback, 0);
353         cpulist_scnprintf(nohz_full_buf, sizeof(nohz_full_buf), tick_nohz_full_mask);
354         pr_info("NO_HZ: Full dynticks CPUs: %s.\n", nohz_full_buf);
355 }
356 #endif
357
358 /*
359  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
360  */
361 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
362 /*
363  * NO HZ enabled ?
364  */
365 static int tick_nohz_enabled __read_mostly  = 1;
366 int tick_nohz_active  __read_mostly;
367 /*
368  * Enable / Disable tickless mode
369  */
370 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
371 {
372         if (!strcmp(str, "off"))
373                 tick_nohz_enabled = 0;
374         else if (!strcmp(str, "on"))
375                 tick_nohz_enabled = 1;
376         else
377                 return 0;
378         return 1;
379 }
380
381 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
382
383 /**
384  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
385  *
386  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
387  *
388  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
389  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
390  * value. We do this unconditionally on any cpu, as we don't know whether the
391  * cpu, which has the update task assigned is in a long sleep.
392  */
393 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
394 {
395         unsigned long flags;
396
397         __this_cpu_write(tick_cpu_sched.idle_waketime, now);
398
399         local_irq_save(flags);
400         tick_do_update_jiffies64(now);
401         local_irq_restore(flags);
402
403         touch_softlockup_watchdog();
404 }
405
406 /*
407  * Updates the per cpu time idle statistics counters
408  */
409 static void
410 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
411 {
412         ktime_t delta;
413
414         if (ts->idle_active) {
415                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
416                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
417                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
418                 else
419                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
420                 ts->idle_entrytime = now;
421         }
422
423         if (last_update_time)
424                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
425
426 }
427
428 static void tick_nohz_stop_idle(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
429 {
430         update_ts_time_stats(smp_processor_id(), ts, now, NULL);
431         ts->idle_active = 0;
432
433         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
434 }
435
436 static ktime_t tick_nohz_start_idle(struct tick_sched *ts)
437 {
438         ktime_t now = ktime_get();
439
440         ts->idle_entrytime = now;
441         ts->idle_active = 1;
442         sched_clock_idle_sleep_event();
443         return now;
444 }
445
446 /**
447  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a cpu
448  * @cpu: CPU number to query
449  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
450  * counters if NULL.
451  *
452  * Return the cummulative idle time (since boot) for a given
453  * CPU, in microseconds.
454  *
455  * This time is measured via accounting rather than sampling,
456  * and is as accurate as ktime_get() is.
457  *
458  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
459  */
460 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
461 {
462         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
463         ktime_t now, idle;
464
465         if (!tick_nohz_active)
466                 return -1;
467
468         now = ktime_get();
469         if (last_update_time) {
470                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
471                 idle = ts->idle_sleeptime;
472         } else {
473                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
474                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
475
476                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
477                 } else {
478                         idle = ts->idle_sleeptime;
479                 }
480         }
481
482         return ktime_to_us(idle);
483
484 }
485 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
486
487 /**
488  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a cpu
489  * @cpu: CPU number to query
490  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
491  * counters if NULL.
492  *
493  * Return the cummulative iowait time (since boot) for a given
494  * CPU, in microseconds.
495  *
496  * This time is measured via accounting rather than sampling,
497  * and is as accurate as ktime_get() is.
498  *
499  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
500  */
501 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
502 {
503         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
504         ktime_t now, iowait;
505
506         if (!tick_nohz_active)
507                 return -1;
508
509         now = ktime_get();
510         if (last_update_time) {
511                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
512                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
513         } else {
514                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
515                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
516
517                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
518                 } else {
519                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
520                 }
521         }
522
523         return ktime_to_us(iowait);
524 }
525 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
526
527 static ktime_t tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts,
528                                          ktime_t now, int cpu)
529 {
530         unsigned long seq, last_jiffies, next_jiffies, delta_jiffies;
531         ktime_t last_update, expires, ret = { .tv64 = 0 };
532         unsigned long rcu_delta_jiffies;
533         struct clock_event_device *dev = __get_cpu_var(tick_cpu_device).evtdev;
534         u64 time_delta;
535
536         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
537         do {
538                 seq = read_seqbegin(&jiffies_lock);
539                 last_update = last_jiffies_update;
540                 last_jiffies = jiffies;
541                 time_delta = timekeeping_max_deferment();
542         } while (read_seqretry(&jiffies_lock, seq));
543
544         if (rcu_needs_cpu(cpu, &rcu_delta_jiffies) ||
545             arch_needs_cpu(cpu) || irq_work_needs_cpu()) {
546                 next_jiffies = last_jiffies + 1;
547                 delta_jiffies = 1;
548         } else {
549                 /* Get the next timer wheel timer */
550                 next_jiffies = get_next_timer_interrupt(last_jiffies);
551                 delta_jiffies = next_jiffies - last_jiffies;
552                 if (rcu_delta_jiffies < delta_jiffies) {
553                         next_jiffies = last_jiffies + rcu_delta_jiffies;
554                         delta_jiffies = rcu_delta_jiffies;
555                 }
556         }
557
558         /*
559          * Do not stop the tick, if we are only one off (or less)
560          * or if the cpu is required for RCU:
561          */
562         if (!ts->tick_stopped && delta_jiffies <= 1)
563                 goto out;
564
565         /* Schedule the tick, if we are at least one jiffie off */
566         if ((long)delta_jiffies >= 1) {
567
568                 /*
569                  * If this cpu is the one which updates jiffies, then
570                  * give up the assignment and let it be taken by the
571                  * cpu which runs the tick timer next, which might be
572                  * this cpu as well. If we don't drop this here the
573                  * jiffies might be stale and do_timer() never
574                  * invoked. Keep track of the fact that it was the one
575                  * which had the do_timer() duty last. If this cpu is
576                  * the one which had the do_timer() duty last, we
577                  * limit the sleep time to the timekeeping
578                  * max_deferement value which we retrieved
579                  * above. Otherwise we can sleep as long as we want.
580                  */
581                 if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
582                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
583                         ts->do_timer_last = 1;
584                 } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
585                         time_delta = KTIME_MAX;
586                         ts->do_timer_last = 0;
587                 } else if (!ts->do_timer_last) {
588                         time_delta = KTIME_MAX;
589                 }
590
591 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
592                 if (!ts->inidle) {
593                         time_delta = min(time_delta,
594                                          scheduler_tick_max_deferment());
595                 }
596 #endif
597
598                 /*
599                  * calculate the expiry time for the next timer wheel
600                  * timer. delta_jiffies >= NEXT_TIMER_MAX_DELTA signals
601                  * that there is no timer pending or at least extremely
602                  * far into the future (12 days for HZ=1000). In this
603                  * case we set the expiry to the end of time.
604                  */
605                 if (likely(delta_jiffies < NEXT_TIMER_MAX_DELTA)) {
606                         /*
607                          * Calculate the time delta for the next timer event.
608                          * If the time delta exceeds the maximum time delta
609                          * permitted by the current clocksource then adjust
610                          * the time delta accordingly to ensure the
611                          * clocksource does not wrap.
612                          */
613                         time_delta = min_t(u64, time_delta,
614                                            tick_period.tv64 * delta_jiffies);
615                 }
616
617                 if (time_delta < KTIME_MAX)
618                         expires = ktime_add_ns(last_update, time_delta);
619                 else
620                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
621
622                 /* Skip reprogram of event if its not changed */
623                 if (ts->tick_stopped && ktime_equal(expires, dev->next_event))
624                         goto out;
625
626                 ret = expires;
627
628                 /*
629                  * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
630                  * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
631                  * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
632                  * first call we save the current tick time, so we can restart
633                  * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
634                  */
635                 if (!ts->tick_stopped) {
636                         nohz_balance_enter_idle(cpu);
637                         calc_load_enter_idle();
638
639                         ts->last_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
640                         ts->tick_stopped = 1;
641                         trace_tick_stop(1, " ");
642                 }
643
644                 /*
645                  * If the expiration time == KTIME_MAX, then
646                  * in this case we simply stop the tick timer.
647                  */
648                  if (unlikely(expires.tv64 == KTIME_MAX)) {
649                         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
650                                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
651                         goto out;
652                 }
653
654                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
655                         hrtimer_start(&ts->sched_timer, expires,
656                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
657                         /* Check, if the timer was already in the past */
658                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
659                                 goto out;
660                 } else if (!tick_program_event(expires, 0))
661                                 goto out;
662                 /*
663                  * We are past the event already. So we crossed a
664                  * jiffie boundary. Update jiffies and raise the
665                  * softirq.
666                  */
667                 tick_do_update_jiffies64(ktime_get());
668         }
669         raise_softirq_irqoff(TIMER_SOFTIRQ);
670 out:
671         ts->next_jiffies = next_jiffies;
672         ts->last_jiffies = last_jiffies;
673         ts->sleep_length = ktime_sub(dev->next_event, now);
674
675         return ret;
676 }
677
678 static void tick_nohz_full_stop_tick(struct tick_sched *ts)
679 {
680 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
681        int cpu = smp_processor_id();
682
683        if (!tick_nohz_full_cpu(cpu) || is_idle_task(current))
684                return;
685
686        if (!ts->tick_stopped && ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE)
687                return;
688
689        if (!can_stop_full_tick())
690                return;
691
692        tick_nohz_stop_sched_tick(ts, ktime_get(), cpu);
693 #endif
694 }
695
696 static bool can_stop_idle_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
697 {
698         /*
699          * If this cpu is offline and it is the one which updates
700          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
701          * the cpu which runs the tick timer next. If we don't drop
702          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
703          * invoked.
704          */
705         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
706                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
707                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
708                 return false;
709         }
710
711         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE)) {
712                 ts->sleep_length = (ktime_t) { .tv64 = NSEC_PER_SEC/HZ };
713                 return false;
714         }
715
716         if (need_resched())
717                 return false;
718
719         if (unlikely(local_softirq_pending() && cpu_online(cpu))) {
720                 static int ratelimit;
721
722                 if (ratelimit < 10 &&
723                     (local_softirq_pending() & SOFTIRQ_STOP_IDLE_MASK)) {
724                         pr_warn("NOHZ: local_softirq_pending %02x\n",
725                                 (unsigned int) local_softirq_pending());
726                         ratelimit++;
727                 }
728                 return false;
729         }
730
731         if (tick_nohz_full_enabled()) {
732                 /*
733                  * Keep the tick alive to guarantee timekeeping progression
734                  * if there are full dynticks CPUs around
735                  */
736                 if (tick_do_timer_cpu == cpu)
737                         return false;
738                 /*
739                  * Boot safety: make sure the timekeeping duty has been
740                  * assigned before entering dyntick-idle mode,
741                  */
742                 if (tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE)
743                         return false;
744         }
745
746         return true;
747 }
748
749 static void __tick_nohz_idle_enter(struct tick_sched *ts)
750 {
751         ktime_t now, expires;
752         int cpu = smp_processor_id();
753
754         now = tick_nohz_start_idle(ts);
755
756         if (can_stop_idle_tick(cpu, ts)) {
757                 int was_stopped = ts->tick_stopped;
758
759                 ts->idle_calls++;
760
761                 expires = tick_nohz_stop_sched_tick(ts, now, cpu);
762                 if (expires.tv64 > 0LL) {
763                         ts->idle_sleeps++;
764                         ts->idle_expires = expires;
765                 }
766
767                 if (!was_stopped && ts->tick_stopped)
768                         ts->idle_jiffies = ts->last_jiffies;
769         }
770 }
771
772 /**
773  * tick_nohz_idle_enter - stop the idle tick from the idle task
774  *
775  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
776  * Called when we start the idle loop.
777  *
778  * The arch is responsible of calling:
779  *
780  * - rcu_idle_enter() after its last use of RCU before the CPU is put
781  *  to sleep.
782  * - rcu_idle_exit() before the first use of RCU after the CPU is woken up.
783  */
784 void tick_nohz_idle_enter(void)
785 {
786         struct tick_sched *ts;
787
788         WARN_ON_ONCE(irqs_disabled());
789
790         /*
791          * Update the idle state in the scheduler domain hierarchy
792          * when tick_nohz_stop_sched_tick() is called from the idle loop.
793          * State will be updated to busy during the first busy tick after
794          * exiting idle.
795          */
796         set_cpu_sd_state_idle();
797
798         local_irq_disable();
799
800         ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
801         ts->inidle = 1;
802         __tick_nohz_idle_enter(ts);
803
804         local_irq_enable();
805 }
806 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_idle_enter);
807
808 /**
809  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
810  *
811  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
812  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
813  * an RCU callback, etc...
814  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
815  */
816 void tick_nohz_irq_exit(void)
817 {
818         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
819
820         if (ts->inidle)
821                 __tick_nohz_idle_enter(ts);
822         else
823                 tick_nohz_full_stop_tick(ts);
824 }
825
826 /**
827  * tick_nohz_get_sleep_length - return the length of the current sleep
828  *
829  * Called from power state control code with interrupts disabled
830  */
831 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(void)
832 {
833         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
834
835         return ts->sleep_length;
836 }
837
838 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
839 {
840         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
841         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->last_tick);
842
843         while (1) {
844                 /* Forward the time to expire in the future */
845                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
846
847                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
848                         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
849                                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
850                         /* Check, if the timer was already in the past */
851                         if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
852                                 break;
853                 } else {
854                         if (!tick_program_event(
855                                 hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0))
856                                 break;
857                 }
858                 /* Reread time and update jiffies */
859                 now = ktime_get();
860                 tick_do_update_jiffies64(now);
861         }
862 }
863
864 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
865 {
866         /* Update jiffies first */
867         tick_do_update_jiffies64(now);
868         update_cpu_load_nohz();
869
870         calc_load_exit_idle();
871         touch_softlockup_watchdog();
872         /*
873          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
874          */
875         ts->tick_stopped  = 0;
876         ts->idle_exittime = now;
877
878         tick_nohz_restart(ts, now);
879 }
880
881 static void tick_nohz_account_idle_ticks(struct tick_sched *ts)
882 {
883 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
884         unsigned long ticks;
885
886         if (vtime_accounting_enabled())
887                 return;
888         /*
889          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
890          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
891          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
892          */
893         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
894         /*
895          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
896          */
897         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
898                 account_idle_ticks(ticks);
899 #endif
900 }
901
902 /**
903  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
904  *
905  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
906  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
907  * can use RCU again after this function is called.
908  */
909 void tick_nohz_idle_exit(void)
910 {
911         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
912         ktime_t now;
913
914         local_irq_disable();
915
916         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
917
918         ts->inidle = 0;
919
920         if (ts->idle_active || ts->tick_stopped)
921                 now = ktime_get();
922
923         if (ts->idle_active)
924                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
925
926         if (ts->tick_stopped) {
927                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
928                 tick_nohz_account_idle_ticks(ts);
929         }
930
931         local_irq_enable();
932 }
933 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_idle_exit);
934
935 static int tick_nohz_reprogram(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
936 {
937         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
938         return tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 0);
939 }
940
941 /*
942  * The nohz low res interrupt handler
943  */
944 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
945 {
946         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
947         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
948         ktime_t now = ktime_get();
949
950         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
951
952         tick_sched_do_timer(now);
953         tick_sched_handle(ts, regs);
954
955         while (tick_nohz_reprogram(ts, now)) {
956                 now = ktime_get();
957                 tick_do_update_jiffies64(now);
958         }
959 }
960
961 /**
962  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
963  */
964 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
965 {
966         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
967         ktime_t next;
968
969         if (!tick_nohz_active)
970                 return;
971
972         local_irq_disable();
973         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler)) {
974                 local_irq_enable();
975                 return;
976         }
977         tick_nohz_active = 1;
978         ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_LOWRES;
979
980         /*
981          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
982          * hrtimer_forward with the highres code.
983          */
984         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
985         /* Get the next period */
986         next = tick_init_jiffy_update();
987
988         for (;;) {
989                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
990                 if (!tick_program_event(next, 0))
991                         break;
992                 next = ktime_add(next, tick_period);
993         }
994         local_irq_enable();
995 }
996
997 /*
998  * When NOHZ is enabled and the tick is stopped, we need to kick the
999  * tick timer from irq_enter() so that the jiffies update is kept
1000  * alive during long running softirqs. That's ugly as hell, but
1001  * correctness is key even if we need to fix the offending softirq in
1002  * the first place.
1003  *
1004  * Note, this is different to tick_nohz_restart. We just kick the
1005  * timer and do not touch the other magic bits which need to be done
1006  * when idle is left.
1007  */
1008 static void tick_nohz_kick_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
1009 {
1010 #if 0
1011         /* Switch back to 2.6.27 behaviour */
1012         ktime_t delta;
1013
1014         /*
1015          * Do not touch the tick device, when the next expiry is either
1016          * already reached or less/equal than the tick period.
1017          */
1018         delta = ktime_sub(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), now);
1019         if (delta.tv64 <= tick_period.tv64)
1020                 return;
1021
1022         tick_nohz_restart(ts, now);
1023 #endif
1024 }
1025
1026 static inline void tick_check_nohz_this_cpu(void)
1027 {
1028         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
1029         ktime_t now;
1030
1031         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
1032                 return;
1033         now = ktime_get();
1034         if (ts->idle_active)
1035                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1036         if (ts->tick_stopped) {
1037                 tick_nohz_update_jiffies(now);
1038                 tick_nohz_kick_tick(ts, now);
1039         }
1040 }
1041
1042 #else
1043
1044 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
1045 static inline void tick_check_nohz_this_cpu(void) { }
1046
1047 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1048
1049 /*
1050  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
1051  */
1052 void tick_check_idle(void)
1053 {
1054         tick_check_oneshot_broadcast_this_cpu();
1055         tick_check_nohz_this_cpu();
1056 }
1057
1058 /*
1059  * High resolution timer specific code
1060  */
1061 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1062 /*
1063  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
1064  * Called with interrupts disabled.
1065  */
1066 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
1067 {
1068         struct tick_sched *ts =
1069                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
1070         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1071         ktime_t now = ktime_get();
1072
1073         tick_sched_do_timer(now);
1074
1075         /*
1076          * Do not call, when we are not in irq context and have
1077          * no valid regs pointer
1078          */
1079         if (regs)
1080                 tick_sched_handle(ts, regs);
1081
1082         hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
1083
1084         return HRTIMER_RESTART;
1085 }
1086
1087 static int sched_skew_tick;
1088
1089 static int __init skew_tick(char *str)
1090 {
1091         get_option(&str, &sched_skew_tick);
1092
1093         return 0;
1094 }
1095 early_param("skew_tick", skew_tick);
1096
1097 /**
1098  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
1099  */
1100 void tick_setup_sched_timer(void)
1101 {
1102         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
1103         ktime_t now = ktime_get();
1104
1105         /*
1106          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
1107          */
1108         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS);
1109         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
1110
1111         /* Get the next period (per cpu) */
1112         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
1113
1114         /* Offset the tick to avert jiffies_lock contention. */
1115         if (sched_skew_tick) {
1116                 u64 offset = ktime_to_ns(tick_period) >> 1;
1117                 do_div(offset, num_possible_cpus());
1118                 offset *= smp_processor_id();
1119                 hrtimer_add_expires_ns(&ts->sched_timer, offset);
1120         }
1121
1122         for (;;) {
1123                 hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, tick_period);
1124                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
1125                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
1126                 /* Check, if the timer was already in the past */
1127                 if (hrtimer_active(&ts->sched_timer))
1128                         break;
1129                 now = ktime_get();
1130         }
1131
1132 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1133         if (tick_nohz_enabled) {
1134                 ts->nohz_mode = NOHZ_MODE_HIGHRES;
1135                 tick_nohz_active = 1;
1136         }
1137 #endif
1138 }
1139 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
1140
1141 #if defined CONFIG_NO_HZ_COMMON || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1142 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
1143 {
1144         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
1145
1146 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1147         if (ts->sched_timer.base)
1148                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
1149 # endif
1150
1151         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
1152 }
1153 #endif
1154
1155 /**
1156  * Async notification about clocksource changes
1157  */
1158 void tick_clock_notify(void)
1159 {
1160         int cpu;
1161
1162         for_each_possible_cpu(cpu)
1163                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Async notification about clock event changes
1168  */
1169 void tick_oneshot_notify(void)
1170 {
1171         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
1172
1173         set_bit(0, &ts->check_clocks);
1174 }
1175
1176 /**
1177  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
1178  *
1179  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
1180  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
1181  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
1182  * or runtime).
1183  */
1184 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
1185 {
1186         struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
1187
1188         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
1189                 return 0;
1190
1191         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
1192                 return 0;
1193
1194         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
1195                 return 0;
1196
1197         if (!allow_nohz)
1198                 return 1;
1199
1200         tick_nohz_switch_to_nohz();
1201         return 0;
1202 }