Merge branch 'cpufreq/arm/linux-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / time / tick-sched.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
4  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
5  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
6  *
7  *  No idle tick implementation for low and high resolution timers
8  *
9  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
10  */
11 #include <linux/cpu.h>
12 #include <linux/err.h>
13 #include <linux/hrtimer.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/kernel_stat.h>
16 #include <linux/percpu.h>
17 #include <linux/nmi.h>
18 #include <linux/profile.h>
19 #include <linux/sched/signal.h>
20 #include <linux/sched/clock.h>
21 #include <linux/sched/stat.h>
22 #include <linux/sched/nohz.h>
23 #include <linux/sched/loadavg.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/irq_work.h>
26 #include <linux/posix-timers.h>
27 #include <linux/context_tracking.h>
28 #include <linux/mm.h>
29
30 #include <asm/irq_regs.h>
31
32 #include "tick-internal.h"
33
34 #include <trace/events/timer.h>
35
36 /*
37  * Per-CPU nohz control structure
38  */
39 static DEFINE_PER_CPU(struct tick_sched, tick_cpu_sched);
40
41 struct tick_sched *tick_get_tick_sched(int cpu)
42 {
43         return &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
44 }
45
46 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
47 /*
48  * The time, when the last jiffy update happened. Write access must hold
49  * jiffies_lock and jiffies_seq. tick_nohz_next_event() needs to get a
50  * consistent view of jiffies and last_jiffies_update.
51  */
52 static ktime_t last_jiffies_update;
53
54 /*
55  * Must be called with interrupts disabled !
56  */
57 static void tick_do_update_jiffies64(ktime_t now)
58 {
59         unsigned long ticks = 1;
60         ktime_t delta, nextp;
61
62         /*
63          * 64bit can do a quick check without holding jiffies lock and
64          * without looking at the sequence count. The smp_load_acquire()
65          * pairs with the update done later in this function.
66          *
67          * 32bit cannot do that because the store of tick_next_period
68          * consists of two 32bit stores and the first store could move it
69          * to a random point in the future.
70          */
71         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
72                 if (ktime_before(now, smp_load_acquire(&tick_next_period)))
73                         return;
74         } else {
75                 unsigned int seq;
76
77                 /*
78                  * Avoid contention on jiffies_lock and protect the quick
79                  * check with the sequence count.
80                  */
81                 do {
82                         seq = read_seqcount_begin(&jiffies_seq);
83                         nextp = tick_next_period;
84                 } while (read_seqcount_retry(&jiffies_seq, seq));
85
86                 if (ktime_before(now, nextp))
87                         return;
88         }
89
90         /* Quick check failed, i.e. update is required. */
91         raw_spin_lock(&jiffies_lock);
92         /*
93          * Reevaluate with the lock held. Another CPU might have done the
94          * update already.
95          */
96         if (ktime_before(now, tick_next_period)) {
97                 raw_spin_unlock(&jiffies_lock);
98                 return;
99         }
100
101         write_seqcount_begin(&jiffies_seq);
102
103         delta = ktime_sub(now, tick_next_period);
104         if (unlikely(delta >= TICK_NSEC)) {
105                 /* Slow path for long idle sleep times */
106                 s64 incr = TICK_NSEC;
107
108                 ticks += ktime_divns(delta, incr);
109
110                 last_jiffies_update = ktime_add_ns(last_jiffies_update,
111                                                    incr * ticks);
112         } else {
113                 last_jiffies_update = ktime_add_ns(last_jiffies_update,
114                                                    TICK_NSEC);
115         }
116
117         /* Advance jiffies to complete the jiffies_seq protected job */
118         jiffies_64 += ticks;
119
120         /*
121          * Keep the tick_next_period variable up to date.
122          */
123         nextp = ktime_add_ns(last_jiffies_update, TICK_NSEC);
124
125         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
126                 /*
127                  * Pairs with smp_load_acquire() in the lockless quick
128                  * check above and ensures that the update to jiffies_64 is
129                  * not reordered vs. the store to tick_next_period, neither
130                  * by the compiler nor by the CPU.
131                  */
132                 smp_store_release(&tick_next_period, nextp);
133         } else {
134                 /*
135                  * A plain store is good enough on 32bit as the quick check
136                  * above is protected by the sequence count.
137                  */
138                 tick_next_period = nextp;
139         }
140
141         /*
142          * Release the sequence count. calc_global_load() below is not
143          * protected by it, but jiffies_lock needs to be held to prevent
144          * concurrent invocations.
145          */
146         write_seqcount_end(&jiffies_seq);
147
148         calc_global_load();
149
150         raw_spin_unlock(&jiffies_lock);
151         update_wall_time();
152 }
153
154 /*
155  * Initialize and return retrieve the jiffies update.
156  */
157 static ktime_t tick_init_jiffy_update(void)
158 {
159         ktime_t period;
160
161         raw_spin_lock(&jiffies_lock);
162         write_seqcount_begin(&jiffies_seq);
163         /* Did we start the jiffies update yet ? */
164         if (last_jiffies_update == 0)
165                 last_jiffies_update = tick_next_period;
166         period = last_jiffies_update;
167         write_seqcount_end(&jiffies_seq);
168         raw_spin_unlock(&jiffies_lock);
169         return period;
170 }
171
172 static void tick_sched_do_timer(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
173 {
174         int cpu = smp_processor_id();
175
176 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
177         /*
178          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
179          * concurrency: This happens only when the CPU in charge went
180          * into a long sleep. If two CPUs happen to assign themselves to
181          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
182          * jiffies_lock.
183          *
184          * If nohz_full is enabled, this should not happen because the
185          * tick_do_timer_cpu never relinquishes.
186          */
187         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE)) {
188 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
189                 WARN_ON(tick_nohz_full_running);
190 #endif
191                 tick_do_timer_cpu = cpu;
192         }
193 #endif
194
195         /* Check, if the jiffies need an update */
196         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
197                 tick_do_update_jiffies64(now);
198
199         if (ts->inidle)
200                 ts->got_idle_tick = 1;
201 }
202
203 static void tick_sched_handle(struct tick_sched *ts, struct pt_regs *regs)
204 {
205 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
206         /*
207          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
208          * the watchdog as we might not schedule for a really long
209          * time. This happens on complete idle SMP systems while
210          * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
211          * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
212          * when we go busy again does not account too much ticks.
213          */
214         if (ts->tick_stopped) {
215                 touch_softlockup_watchdog_sched();
216                 if (is_idle_task(current))
217                         ts->idle_jiffies++;
218                 /*
219                  * In case the current tick fired too early past its expected
220                  * expiration, make sure we don't bypass the next clock reprogramming
221                  * to the same deadline.
222                  */
223                 ts->next_tick = 0;
224         }
225 #endif
226         update_process_times(user_mode(regs));
227         profile_tick(CPU_PROFILING);
228 }
229 #endif
230
231 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
232 cpumask_var_t tick_nohz_full_mask;
233 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_full_mask);
234 bool tick_nohz_full_running;
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_full_running);
236 static atomic_t tick_dep_mask;
237
238 static bool check_tick_dependency(atomic_t *dep)
239 {
240         int val = atomic_read(dep);
241
242         if (val & TICK_DEP_MASK_POSIX_TIMER) {
243                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_POSIX_TIMER);
244                 return true;
245         }
246
247         if (val & TICK_DEP_MASK_PERF_EVENTS) {
248                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_PERF_EVENTS);
249                 return true;
250         }
251
252         if (val & TICK_DEP_MASK_SCHED) {
253                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_SCHED);
254                 return true;
255         }
256
257         if (val & TICK_DEP_MASK_CLOCK_UNSTABLE) {
258                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_CLOCK_UNSTABLE);
259                 return true;
260         }
261
262         if (val & TICK_DEP_MASK_RCU) {
263                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_RCU);
264                 return true;
265         }
266
267         return false;
268 }
269
270 static bool can_stop_full_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
271 {
272         lockdep_assert_irqs_disabled();
273
274         if (unlikely(!cpu_online(cpu)))
275                 return false;
276
277         if (check_tick_dependency(&tick_dep_mask))
278                 return false;
279
280         if (check_tick_dependency(&ts->tick_dep_mask))
281                 return false;
282
283         if (check_tick_dependency(&current->tick_dep_mask))
284                 return false;
285
286         if (check_tick_dependency(&current->signal->tick_dep_mask))
287                 return false;
288
289         return true;
290 }
291
292 static void nohz_full_kick_func(struct irq_work *work)
293 {
294         /* Empty, the tick restart happens on tick_nohz_irq_exit() */
295 }
296
297 static DEFINE_PER_CPU(struct irq_work, nohz_full_kick_work) =
298         IRQ_WORK_INIT_HARD(nohz_full_kick_func);
299
300 /*
301  * Kick this CPU if it's full dynticks in order to force it to
302  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
303  * This kick, unlike tick_nohz_full_kick_cpu() and tick_nohz_full_kick_all(),
304  * is NMI safe.
305  */
306 static void tick_nohz_full_kick(void)
307 {
308         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
309                 return;
310
311         irq_work_queue(this_cpu_ptr(&nohz_full_kick_work));
312 }
313
314 /*
315  * Kick the CPU if it's full dynticks in order to force it to
316  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
317  */
318 void tick_nohz_full_kick_cpu(int cpu)
319 {
320         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
321                 return;
322
323         irq_work_queue_on(&per_cpu(nohz_full_kick_work, cpu), cpu);
324 }
325
326 static void tick_nohz_kick_task(struct task_struct *tsk)
327 {
328         int cpu;
329
330         /*
331          * If the task is not running, run_posix_cpu_timers()
332          * has nothing to elapse, IPI can then be spared.
333          *
334          * activate_task()                      STORE p->tick_dep_mask
335          *   STORE p->on_rq
336          * __schedule() (switch to task 'p')    smp_mb() (atomic_fetch_or())
337          *   LOCK rq->lock                      LOAD p->on_rq
338          *   smp_mb__after_spin_lock()
339          *   tick_nohz_task_switch()
340          *     LOAD p->tick_dep_mask
341          */
342         if (!sched_task_on_rq(tsk))
343                 return;
344
345         /*
346          * If the task concurrently migrates to another CPU,
347          * we guarantee it sees the new tick dependency upon
348          * schedule.
349          *
350          * set_task_cpu(p, cpu);
351          *   STORE p->cpu = @cpu
352          * __schedule() (switch to task 'p')
353          *   LOCK rq->lock
354          *   smp_mb__after_spin_lock()          STORE p->tick_dep_mask
355          *   tick_nohz_task_switch()            smp_mb() (atomic_fetch_or())
356          *      LOAD p->tick_dep_mask           LOAD p->cpu
357          */
358         cpu = task_cpu(tsk);
359
360         preempt_disable();
361         if (cpu_online(cpu))
362                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
363         preempt_enable();
364 }
365
366 /*
367  * Kick all full dynticks CPUs in order to force these to re-evaluate
368  * their dependency on the tick and restart it if necessary.
369  */
370 static void tick_nohz_full_kick_all(void)
371 {
372         int cpu;
373
374         if (!tick_nohz_full_running)
375                 return;
376
377         preempt_disable();
378         for_each_cpu_and(cpu, tick_nohz_full_mask, cpu_online_mask)
379                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
380         preempt_enable();
381 }
382
383 static void tick_nohz_dep_set_all(atomic_t *dep,
384                                   enum tick_dep_bits bit)
385 {
386         int prev;
387
388         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), dep);
389         if (!prev)
390                 tick_nohz_full_kick_all();
391 }
392
393 /*
394  * Set a global tick dependency. Used by perf events that rely on freq and
395  * by unstable clock.
396  */
397 void tick_nohz_dep_set(enum tick_dep_bits bit)
398 {
399         tick_nohz_dep_set_all(&tick_dep_mask, bit);
400 }
401
402 void tick_nohz_dep_clear(enum tick_dep_bits bit)
403 {
404         atomic_andnot(BIT(bit), &tick_dep_mask);
405 }
406
407 /*
408  * Set per-CPU tick dependency. Used by scheduler and perf events in order to
409  * manage events throttling.
410  */
411 void tick_nohz_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
412 {
413         int prev;
414         struct tick_sched *ts;
415
416         ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
417
418         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), &ts->tick_dep_mask);
419         if (!prev) {
420                 preempt_disable();
421                 /* Perf needs local kick that is NMI safe */
422                 if (cpu == smp_processor_id()) {
423                         tick_nohz_full_kick();
424                 } else {
425                         /* Remote irq work not NMI-safe */
426                         if (!WARN_ON_ONCE(in_nmi()))
427                                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
428                 }
429                 preempt_enable();
430         }
431 }
432 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_set_cpu);
433
434 void tick_nohz_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
435 {
436         struct tick_sched *ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
437
438         atomic_andnot(BIT(bit), &ts->tick_dep_mask);
439 }
440 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_clear_cpu);
441
442 /*
443  * Set a per-task tick dependency. RCU need this. Also posix CPU timers
444  * in order to elapse per task timers.
445  */
446 void tick_nohz_dep_set_task(struct task_struct *tsk, enum tick_dep_bits bit)
447 {
448         if (!atomic_fetch_or(BIT(bit), &tsk->tick_dep_mask))
449                 tick_nohz_kick_task(tsk);
450 }
451 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_set_task);
452
453 void tick_nohz_dep_clear_task(struct task_struct *tsk, enum tick_dep_bits bit)
454 {
455         atomic_andnot(BIT(bit), &tsk->tick_dep_mask);
456 }
457 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_clear_task);
458
459 /*
460  * Set a per-taskgroup tick dependency. Posix CPU timers need this in order to elapse
461  * per process timers.
462  */
463 void tick_nohz_dep_set_signal(struct task_struct *tsk,
464                               enum tick_dep_bits bit)
465 {
466         int prev;
467         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
468
469         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), &sig->tick_dep_mask);
470         if (!prev) {
471                 struct task_struct *t;
472
473                 lockdep_assert_held(&tsk->sighand->siglock);
474                 __for_each_thread(sig, t)
475                         tick_nohz_kick_task(t);
476         }
477 }
478
479 void tick_nohz_dep_clear_signal(struct signal_struct *sig, enum tick_dep_bits bit)
480 {
481         atomic_andnot(BIT(bit), &sig->tick_dep_mask);
482 }
483
484 /*
485  * Re-evaluate the need for the tick as we switch the current task.
486  * It might need the tick due to per task/process properties:
487  * perf events, posix CPU timers, ...
488  */
489 void __tick_nohz_task_switch(void)
490 {
491         struct tick_sched *ts;
492
493         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
494                 return;
495
496         ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
497
498         if (ts->tick_stopped) {
499                 if (atomic_read(&current->tick_dep_mask) ||
500                     atomic_read(&current->signal->tick_dep_mask))
501                         tick_nohz_full_kick();
502         }
503 }
504
505 /* Get the boot-time nohz CPU list from the kernel parameters. */
506 void __init tick_nohz_full_setup(cpumask_var_t cpumask)
507 {
508         alloc_bootmem_cpumask_var(&tick_nohz_full_mask);
509         cpumask_copy(tick_nohz_full_mask, cpumask);
510         tick_nohz_full_running = true;
511 }
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_full_setup);
513
514 static int tick_nohz_cpu_down(unsigned int cpu)
515 {
516         /*
517          * The tick_do_timer_cpu CPU handles housekeeping duty (unbound
518          * timers, workqueues, timekeeping, ...) on behalf of full dynticks
519          * CPUs. It must remain online when nohz full is enabled.
520          */
521         if (tick_nohz_full_running && tick_do_timer_cpu == cpu)
522                 return -EBUSY;
523         return 0;
524 }
525
526 void __init tick_nohz_init(void)
527 {
528         int cpu, ret;
529
530         if (!tick_nohz_full_running)
531                 return;
532
533         /*
534          * Full dynticks uses irq work to drive the tick rescheduling on safe
535          * locking contexts. But then we need irq work to raise its own
536          * interrupts to avoid circular dependency on the tick
537          */
538         if (!arch_irq_work_has_interrupt()) {
539                 pr_warn("NO_HZ: Can't run full dynticks because arch doesn't support irq work self-IPIs\n");
540                 cpumask_clear(tick_nohz_full_mask);
541                 tick_nohz_full_running = false;
542                 return;
543         }
544
545         if (IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP_SMP) &&
546                         !IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP_SMP_NONZERO_CPU)) {
547                 cpu = smp_processor_id();
548
549                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)) {
550                         pr_warn("NO_HZ: Clearing %d from nohz_full range "
551                                 "for timekeeping\n", cpu);
552                         cpumask_clear_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask);
553                 }
554         }
555
556         for_each_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)
557                 context_tracking_cpu_set(cpu);
558
559         ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
560                                         "kernel/nohz:predown", NULL,
561                                         tick_nohz_cpu_down);
562         WARN_ON(ret < 0);
563         pr_info("NO_HZ: Full dynticks CPUs: %*pbl.\n",
564                 cpumask_pr_args(tick_nohz_full_mask));
565 }
566 #endif
567
568 /*
569  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
570  */
571 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
572 /*
573  * NO HZ enabled ?
574  */
575 bool tick_nohz_enabled __read_mostly  = true;
576 unsigned long tick_nohz_active  __read_mostly;
577 /*
578  * Enable / Disable tickless mode
579  */
580 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
581 {
582         return (kstrtobool(str, &tick_nohz_enabled) == 0);
583 }
584
585 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
586
587 bool tick_nohz_tick_stopped(void)
588 {
589         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
590
591         return ts->tick_stopped;
592 }
593
594 bool tick_nohz_tick_stopped_cpu(int cpu)
595 {
596         struct tick_sched *ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
597
598         return ts->tick_stopped;
599 }
600
601 /**
602  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
603  *
604  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
605  *
606  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
607  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
608  * value. We do this unconditionally on any CPU, as we don't know whether the
609  * CPU, which has the update task assigned is in a long sleep.
610  */
611 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
612 {
613         unsigned long flags;
614
615         __this_cpu_write(tick_cpu_sched.idle_waketime, now);
616
617         local_irq_save(flags);
618         tick_do_update_jiffies64(now);
619         local_irq_restore(flags);
620
621         touch_softlockup_watchdog_sched();
622 }
623
624 /*
625  * Updates the per-CPU time idle statistics counters
626  */
627 static void
628 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
629 {
630         ktime_t delta;
631
632         if (ts->idle_active) {
633                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
634                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
635                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
636                 else
637                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
638                 ts->idle_entrytime = now;
639         }
640
641         if (last_update_time)
642                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
643
644 }
645
646 static void tick_nohz_stop_idle(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
647 {
648         update_ts_time_stats(smp_processor_id(), ts, now, NULL);
649         ts->idle_active = 0;
650
651         sched_clock_idle_wakeup_event();
652 }
653
654 static void tick_nohz_start_idle(struct tick_sched *ts)
655 {
656         ts->idle_entrytime = ktime_get();
657         ts->idle_active = 1;
658         sched_clock_idle_sleep_event();
659 }
660
661 /**
662  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a CPU
663  * @cpu: CPU number to query
664  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
665  * counters if NULL.
666  *
667  * Return the cumulative idle time (since boot) for a given
668  * CPU, in microseconds.
669  *
670  * This time is measured via accounting rather than sampling,
671  * and is as accurate as ktime_get() is.
672  *
673  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
674  */
675 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
676 {
677         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
678         ktime_t now, idle;
679
680         if (!tick_nohz_active)
681                 return -1;
682
683         now = ktime_get();
684         if (last_update_time) {
685                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
686                 idle = ts->idle_sleeptime;
687         } else {
688                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
689                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
690
691                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
692                 } else {
693                         idle = ts->idle_sleeptime;
694                 }
695         }
696
697         return ktime_to_us(idle);
698
699 }
700 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
701
702 /**
703  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a CPU
704  * @cpu: CPU number to query
705  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
706  * counters if NULL.
707  *
708  * Return the cumulative iowait time (since boot) for a given
709  * CPU, in microseconds.
710  *
711  * This time is measured via accounting rather than sampling,
712  * and is as accurate as ktime_get() is.
713  *
714  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
715  */
716 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
717 {
718         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
719         ktime_t now, iowait;
720
721         if (!tick_nohz_active)
722                 return -1;
723
724         now = ktime_get();
725         if (last_update_time) {
726                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
727                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
728         } else {
729                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
730                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
731
732                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
733                 } else {
734                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
735                 }
736         }
737
738         return ktime_to_us(iowait);
739 }
740 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
741
742 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
743 {
744         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
745         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->last_tick);
746
747         /* Forward the time to expire in the future */
748         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
749
750         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
751                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
752                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
753         } else {
754                 tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
755         }
756
757         /*
758          * Reset to make sure next tick stop doesn't get fooled by past
759          * cached clock deadline.
760          */
761         ts->next_tick = 0;
762 }
763
764 static inline bool local_timer_softirq_pending(void)
765 {
766         return local_softirq_pending() & BIT(TIMER_SOFTIRQ);
767 }
768
769 static ktime_t tick_nohz_next_event(struct tick_sched *ts, int cpu)
770 {
771         u64 basemono, next_tick, next_tmr, next_rcu, delta, expires;
772         unsigned long basejiff;
773         unsigned int seq;
774
775         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
776         do {
777                 seq = read_seqcount_begin(&jiffies_seq);
778                 basemono = last_jiffies_update;
779                 basejiff = jiffies;
780         } while (read_seqcount_retry(&jiffies_seq, seq));
781         ts->last_jiffies = basejiff;
782         ts->timer_expires_base = basemono;
783
784         /*
785          * Keep the periodic tick, when RCU, architecture or irq_work
786          * requests it.
787          * Aside of that check whether the local timer softirq is
788          * pending. If so its a bad idea to call get_next_timer_interrupt()
789          * because there is an already expired timer, so it will request
790          * immediate expiry, which rearms the hardware timer with a
791          * minimal delta which brings us back to this place
792          * immediately. Lather, rinse and repeat...
793          */
794         if (rcu_needs_cpu(basemono, &next_rcu) || arch_needs_cpu() ||
795             irq_work_needs_cpu() || local_timer_softirq_pending()) {
796                 next_tick = basemono + TICK_NSEC;
797         } else {
798                 /*
799                  * Get the next pending timer. If high resolution
800                  * timers are enabled this only takes the timer wheel
801                  * timers into account. If high resolution timers are
802                  * disabled this also looks at the next expiring
803                  * hrtimer.
804                  */
805                 next_tmr = get_next_timer_interrupt(basejiff, basemono);
806                 ts->next_timer = next_tmr;
807                 /* Take the next rcu event into account */
808                 next_tick = next_rcu < next_tmr ? next_rcu : next_tmr;
809         }
810
811         /*
812          * If the tick is due in the next period, keep it ticking or
813          * force prod the timer.
814          */
815         delta = next_tick - basemono;
816         if (delta <= (u64)TICK_NSEC) {
817                 /*
818                  * Tell the timer code that the base is not idle, i.e. undo
819                  * the effect of get_next_timer_interrupt():
820                  */
821                 timer_clear_idle();
822                 /*
823                  * We've not stopped the tick yet, and there's a timer in the
824                  * next period, so no point in stopping it either, bail.
825                  */
826                 if (!ts->tick_stopped) {
827                         ts->timer_expires = 0;
828                         goto out;
829                 }
830         }
831
832         /*
833          * If this CPU is the one which had the do_timer() duty last, we limit
834          * the sleep time to the timekeeping max_deferment value.
835          * Otherwise we can sleep as long as we want.
836          */
837         delta = timekeeping_max_deferment();
838         if (cpu != tick_do_timer_cpu &&
839             (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE || !ts->do_timer_last))
840                 delta = KTIME_MAX;
841
842         /* Calculate the next expiry time */
843         if (delta < (KTIME_MAX - basemono))
844                 expires = basemono + delta;
845         else
846                 expires = KTIME_MAX;
847
848         ts->timer_expires = min_t(u64, expires, next_tick);
849
850 out:
851         return ts->timer_expires;
852 }
853
854 static void tick_nohz_stop_tick(struct tick_sched *ts, int cpu)
855 {
856         struct clock_event_device *dev = __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev);
857         u64 basemono = ts->timer_expires_base;
858         u64 expires = ts->timer_expires;
859         ktime_t tick = expires;
860
861         /* Make sure we won't be trying to stop it twice in a row. */
862         ts->timer_expires_base = 0;
863
864         /*
865          * If this CPU is the one which updates jiffies, then give up
866          * the assignment and let it be taken by the CPU which runs
867          * the tick timer next, which might be this CPU as well. If we
868          * don't drop this here the jiffies might be stale and
869          * do_timer() never invoked. Keep track of the fact that it
870          * was the one which had the do_timer() duty last.
871          */
872         if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
873                 tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
874                 ts->do_timer_last = 1;
875         } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
876                 ts->do_timer_last = 0;
877         }
878
879         /* Skip reprogram of event if its not changed */
880         if (ts->tick_stopped && (expires == ts->next_tick)) {
881                 /* Sanity check: make sure clockevent is actually programmed */
882                 if (tick == KTIME_MAX || ts->next_tick == hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer))
883                         return;
884
885                 WARN_ON_ONCE(1);
886                 printk_once("basemono: %llu ts->next_tick: %llu dev->next_event: %llu timer->active: %d timer->expires: %llu\n",
887                             basemono, ts->next_tick, dev->next_event,
888                             hrtimer_active(&ts->sched_timer), hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer));
889         }
890
891         /*
892          * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
893          * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
894          * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
895          * first call we save the current tick time, so we can restart
896          * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
897          */
898         if (!ts->tick_stopped) {
899                 calc_load_nohz_start();
900                 quiet_vmstat();
901
902                 ts->last_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
903                 ts->tick_stopped = 1;
904                 trace_tick_stop(1, TICK_DEP_MASK_NONE);
905         }
906
907         ts->next_tick = tick;
908
909         /*
910          * If the expiration time == KTIME_MAX, then we simply stop
911          * the tick timer.
912          */
913         if (unlikely(expires == KTIME_MAX)) {
914                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
915                         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
916                 return;
917         }
918
919         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
920                 hrtimer_start(&ts->sched_timer, tick,
921                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
922         } else {
923                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick);
924                 tick_program_event(tick, 1);
925         }
926 }
927
928 static void tick_nohz_retain_tick(struct tick_sched *ts)
929 {
930         ts->timer_expires_base = 0;
931 }
932
933 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
934 static void tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts, int cpu)
935 {
936         if (tick_nohz_next_event(ts, cpu))
937                 tick_nohz_stop_tick(ts, cpu);
938         else
939                 tick_nohz_retain_tick(ts);
940 }
941 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
942
943 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
944 {
945         /* Update jiffies first */
946         tick_do_update_jiffies64(now);
947
948         /*
949          * Clear the timer idle flag, so we avoid IPIs on remote queueing and
950          * the clock forward checks in the enqueue path:
951          */
952         timer_clear_idle();
953
954         calc_load_nohz_stop();
955         touch_softlockup_watchdog_sched();
956         /*
957          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
958          */
959         ts->tick_stopped  = 0;
960         tick_nohz_restart(ts, now);
961 }
962
963 static void __tick_nohz_full_update_tick(struct tick_sched *ts,
964                                          ktime_t now)
965 {
966 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
967         int cpu = smp_processor_id();
968
969         if (can_stop_full_tick(cpu, ts))
970                 tick_nohz_stop_sched_tick(ts, cpu);
971         else if (ts->tick_stopped)
972                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
973 #endif
974 }
975
976 static void tick_nohz_full_update_tick(struct tick_sched *ts)
977 {
978         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
979                 return;
980
981         if (!ts->tick_stopped && ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE)
982                 return;
983
984         __tick_nohz_full_update_tick(ts, ktime_get());
985 }
986
987 static bool can_stop_idle_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
988 {
989         /*
990          * If this CPU is offline and it is the one which updates
991          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
992          * the CPU which runs the tick timer next. If we don't drop
993          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
994          * invoked.
995          */
996         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
997                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
998                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
999                 /*
1000                  * Make sure the CPU doesn't get fooled by obsolete tick
1001                  * deadline if it comes back online later.
1002                  */
1003                 ts->next_tick = 0;
1004                 return false;
1005         }
1006
1007         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
1008                 return false;
1009
1010         if (need_resched())
1011                 return false;
1012
1013         if (unlikely(local_softirq_pending())) {
1014                 static int ratelimit;
1015
1016                 if (ratelimit < 10 && !local_bh_blocked() &&
1017                     (local_softirq_pending() & SOFTIRQ_STOP_IDLE_MASK)) {
1018                         pr_warn("NOHZ tick-stop error: Non-RCU local softirq work is pending, handler #%02x!!!\n",
1019                                 (unsigned int) local_softirq_pending());
1020                         ratelimit++;
1021                 }
1022                 return false;
1023         }
1024
1025         if (tick_nohz_full_enabled()) {
1026                 /*
1027                  * Keep the tick alive to guarantee timekeeping progression
1028                  * if there are full dynticks CPUs around
1029                  */
1030                 if (tick_do_timer_cpu == cpu)
1031                         return false;
1032
1033                 /* Should not happen for nohz-full */
1034                 if (WARN_ON_ONCE(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
1035                         return false;
1036         }
1037
1038         return true;
1039 }
1040
1041 static void __tick_nohz_idle_stop_tick(struct tick_sched *ts)
1042 {
1043         ktime_t expires;
1044         int cpu = smp_processor_id();
1045
1046         /*
1047          * If tick_nohz_get_sleep_length() ran tick_nohz_next_event(), the
1048          * tick timer expiration time is known already.
1049          */
1050         if (ts->timer_expires_base)
1051                 expires = ts->timer_expires;
1052         else if (can_stop_idle_tick(cpu, ts))
1053                 expires = tick_nohz_next_event(ts, cpu);
1054         else
1055                 return;
1056
1057         ts->idle_calls++;
1058
1059         if (expires > 0LL) {
1060                 int was_stopped = ts->tick_stopped;
1061
1062                 tick_nohz_stop_tick(ts, cpu);
1063
1064                 ts->idle_sleeps++;
1065                 ts->idle_expires = expires;
1066
1067                 if (!was_stopped && ts->tick_stopped) {
1068                         ts->idle_jiffies = ts->last_jiffies;
1069                         nohz_balance_enter_idle(cpu);
1070                 }
1071         } else {
1072                 tick_nohz_retain_tick(ts);
1073         }
1074 }
1075
1076 /**
1077  * tick_nohz_idle_stop_tick - stop the idle tick from the idle task
1078  *
1079  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
1080  */
1081 void tick_nohz_idle_stop_tick(void)
1082 {
1083         __tick_nohz_idle_stop_tick(this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched));
1084 }
1085
1086 void tick_nohz_idle_retain_tick(void)
1087 {
1088         tick_nohz_retain_tick(this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched));
1089         /*
1090          * Undo the effect of get_next_timer_interrupt() called from
1091          * tick_nohz_next_event().
1092          */
1093         timer_clear_idle();
1094 }
1095
1096 /**
1097  * tick_nohz_idle_enter - prepare for entering idle on the current CPU
1098  *
1099  * Called when we start the idle loop.
1100  */
1101 void tick_nohz_idle_enter(void)
1102 {
1103         struct tick_sched *ts;
1104
1105         lockdep_assert_irqs_enabled();
1106
1107         local_irq_disable();
1108
1109         ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1110
1111         WARN_ON_ONCE(ts->timer_expires_base);
1112
1113         ts->inidle = 1;
1114         tick_nohz_start_idle(ts);
1115
1116         local_irq_enable();
1117 }
1118
1119 /**
1120  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
1121  *
1122  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
1123  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
1124  * an RCU callback, etc...
1125  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
1126  */
1127 void tick_nohz_irq_exit(void)
1128 {
1129         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1130
1131         if (ts->inidle)
1132                 tick_nohz_start_idle(ts);
1133         else
1134                 tick_nohz_full_update_tick(ts);
1135 }
1136
1137 /**
1138  * tick_nohz_idle_got_tick - Check whether or not the tick handler has run
1139  */
1140 bool tick_nohz_idle_got_tick(void)
1141 {
1142         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1143
1144         if (ts->got_idle_tick) {
1145                 ts->got_idle_tick = 0;
1146                 return true;
1147         }
1148         return false;
1149 }
1150
1151 /**
1152  * tick_nohz_get_next_hrtimer - return the next expiration time for the hrtimer
1153  * or the tick, whatever that expires first. Note that, if the tick has been
1154  * stopped, it returns the next hrtimer.
1155  *
1156  * Called from power state control code with interrupts disabled
1157  */
1158 ktime_t tick_nohz_get_next_hrtimer(void)
1159 {
1160         return __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev)->next_event;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * tick_nohz_get_sleep_length - return the expected length of the current sleep
1165  * @delta_next: duration until the next event if the tick cannot be stopped
1166  *
1167  * Called from power state control code with interrupts disabled.
1168  *
1169  * The return value of this function and/or the value returned by it through the
1170  * @delta_next pointer can be negative which must be taken into account by its
1171  * callers.
1172  */
1173 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(ktime_t *delta_next)
1174 {
1175         struct clock_event_device *dev = __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev);
1176         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1177         int cpu = smp_processor_id();
1178         /*
1179          * The idle entry time is expected to be a sufficient approximation of
1180          * the current time at this point.
1181          */
1182         ktime_t now = ts->idle_entrytime;
1183         ktime_t next_event;
1184
1185         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
1186
1187         *delta_next = ktime_sub(dev->next_event, now);
1188
1189         if (!can_stop_idle_tick(cpu, ts))
1190                 return *delta_next;
1191
1192         next_event = tick_nohz_next_event(ts, cpu);
1193         if (!next_event)
1194                 return *delta_next;
1195
1196         /*
1197          * If the next highres timer to expire is earlier than next_event, the
1198          * idle governor needs to know that.
1199          */
1200         next_event = min_t(u64, next_event,
1201                            hrtimer_next_event_without(&ts->sched_timer));
1202
1203         return ktime_sub(next_event, now);
1204 }
1205
1206 /**
1207  * tick_nohz_get_idle_calls_cpu - return the current idle calls counter value
1208  * for a particular CPU.
1209  *
1210  * Called from the schedutil frequency scaling governor in scheduler context.
1211  */
1212 unsigned long tick_nohz_get_idle_calls_cpu(int cpu)
1213 {
1214         struct tick_sched *ts = tick_get_tick_sched(cpu);
1215
1216         return ts->idle_calls;
1217 }
1218
1219 /**
1220  * tick_nohz_get_idle_calls - return the current idle calls counter value
1221  *
1222  * Called from the schedutil frequency scaling governor in scheduler context.
1223  */
1224 unsigned long tick_nohz_get_idle_calls(void)
1225 {
1226         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1227
1228         return ts->idle_calls;
1229 }
1230
1231 static void tick_nohz_account_idle_time(struct tick_sched *ts,
1232                                         ktime_t now)
1233 {
1234         unsigned long ticks;
1235
1236         ts->idle_exittime = now;
1237
1238         if (vtime_accounting_enabled_this_cpu())
1239                 return;
1240         /*
1241          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
1242          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
1243          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
1244          */
1245         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
1246         /*
1247          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
1248          */
1249         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
1250                 account_idle_ticks(ticks);
1251 }
1252
1253 void tick_nohz_idle_restart_tick(void)
1254 {
1255         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1256
1257         if (ts->tick_stopped) {
1258                 ktime_t now = ktime_get();
1259                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
1260                 tick_nohz_account_idle_time(ts, now);
1261         }
1262 }
1263
1264 static void tick_nohz_idle_update_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
1265 {
1266         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
1267                 __tick_nohz_full_update_tick(ts, now);
1268         else
1269                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
1270
1271         tick_nohz_account_idle_time(ts, now);
1272 }
1273
1274 /**
1275  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
1276  *
1277  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
1278  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
1279  * can use RCU again after this function is called.
1280  */
1281 void tick_nohz_idle_exit(void)
1282 {
1283         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1284         bool idle_active, tick_stopped;
1285         ktime_t now;
1286
1287         local_irq_disable();
1288
1289         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
1290         WARN_ON_ONCE(ts->timer_expires_base);
1291
1292         ts->inidle = 0;
1293         idle_active = ts->idle_active;
1294         tick_stopped = ts->tick_stopped;
1295
1296         if (idle_active || tick_stopped)
1297                 now = ktime_get();
1298
1299         if (idle_active)
1300                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1301
1302         if (tick_stopped)
1303                 tick_nohz_idle_update_tick(ts, now);
1304
1305         local_irq_enable();
1306 }
1307
1308 /*
1309  * The nohz low res interrupt handler
1310  */
1311 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
1312 {
1313         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1314         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1315         ktime_t now = ktime_get();
1316
1317         dev->next_event = KTIME_MAX;
1318
1319         tick_sched_do_timer(ts, now);
1320         tick_sched_handle(ts, regs);
1321
1322         /* No need to reprogram if we are running tickless  */
1323         if (unlikely(ts->tick_stopped))
1324                 return;
1325
1326         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
1327         tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
1328 }
1329
1330 static inline void tick_nohz_activate(struct tick_sched *ts, int mode)
1331 {
1332         if (!tick_nohz_enabled)
1333                 return;
1334         ts->nohz_mode = mode;
1335         /* One update is enough */
1336         if (!test_and_set_bit(0, &tick_nohz_active))
1337                 timers_update_nohz();
1338 }
1339
1340 /**
1341  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
1342  */
1343 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
1344 {
1345         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1346         ktime_t next;
1347
1348         if (!tick_nohz_enabled)
1349                 return;
1350
1351         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler))
1352                 return;
1353
1354         /*
1355          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
1356          * hrtimer_forward with the highres code.
1357          */
1358         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS_HARD);
1359         /* Get the next period */
1360         next = tick_init_jiffy_update();
1361
1362         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
1363         hrtimer_forward_now(&ts->sched_timer, TICK_NSEC);
1364         tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
1365         tick_nohz_activate(ts, NOHZ_MODE_LOWRES);
1366 }
1367
1368 static inline void tick_nohz_irq_enter(void)
1369 {
1370         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1371         ktime_t now;
1372
1373         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
1374                 return;
1375         now = ktime_get();
1376         if (ts->idle_active)
1377                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1378         if (ts->tick_stopped)
1379                 tick_nohz_update_jiffies(now);
1380 }
1381
1382 #else
1383
1384 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
1385 static inline void tick_nohz_irq_enter(void) { }
1386 static inline void tick_nohz_activate(struct tick_sched *ts, int mode) { }
1387
1388 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1389
1390 /*
1391  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
1392  */
1393 void tick_irq_enter(void)
1394 {
1395         tick_check_oneshot_broadcast_this_cpu();
1396         tick_nohz_irq_enter();
1397 }
1398
1399 /*
1400  * High resolution timer specific code
1401  */
1402 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1403 /*
1404  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
1405  * Called with interrupts disabled.
1406  */
1407 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
1408 {
1409         struct tick_sched *ts =
1410                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
1411         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1412         ktime_t now = ktime_get();
1413
1414         tick_sched_do_timer(ts, now);
1415
1416         /*
1417          * Do not call, when we are not in irq context and have
1418          * no valid regs pointer
1419          */
1420         if (regs)
1421                 tick_sched_handle(ts, regs);
1422         else
1423                 ts->next_tick = 0;
1424
1425         /* No need to reprogram if we are in idle or full dynticks mode */
1426         if (unlikely(ts->tick_stopped))
1427                 return HRTIMER_NORESTART;
1428
1429         hrtimer_forward(timer, now, TICK_NSEC);
1430
1431         return HRTIMER_RESTART;
1432 }
1433
1434 static int sched_skew_tick;
1435
1436 static int __init skew_tick(char *str)
1437 {
1438         get_option(&str, &sched_skew_tick);
1439
1440         return 0;
1441 }
1442 early_param("skew_tick", skew_tick);
1443
1444 /**
1445  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
1446  */
1447 void tick_setup_sched_timer(void)
1448 {
1449         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1450         ktime_t now = ktime_get();
1451
1452         /*
1453          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
1454          */
1455         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS_HARD);
1456         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
1457
1458         /* Get the next period (per-CPU) */
1459         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
1460
1461         /* Offset the tick to avert jiffies_lock contention. */
1462         if (sched_skew_tick) {
1463                 u64 offset = TICK_NSEC >> 1;
1464                 do_div(offset, num_possible_cpus());
1465                 offset *= smp_processor_id();
1466                 hrtimer_add_expires_ns(&ts->sched_timer, offset);
1467         }
1468
1469         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
1470         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
1471         tick_nohz_activate(ts, NOHZ_MODE_HIGHRES);
1472 }
1473 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
1474
1475 #if defined CONFIG_NO_HZ_COMMON || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1476 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
1477 {
1478         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
1479
1480 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1481         if (ts->sched_timer.base)
1482                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
1483 # endif
1484
1485         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
1486 }
1487 #endif
1488
1489 /**
1490  * Async notification about clocksource changes
1491  */
1492 void tick_clock_notify(void)
1493 {
1494         int cpu;
1495
1496         for_each_possible_cpu(cpu)
1497                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Async notification about clock event changes
1502  */
1503 void tick_oneshot_notify(void)
1504 {
1505         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1506
1507         set_bit(0, &ts->check_clocks);
1508 }
1509
1510 /**
1511  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
1512  *
1513  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
1514  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
1515  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
1516  * or runtime). Called with interrupts disabled.
1517  */
1518 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
1519 {
1520         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1521
1522         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
1523                 return 0;
1524
1525         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
1526                 return 0;
1527
1528         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
1529                 return 0;
1530
1531         if (!allow_nohz)
1532                 return 1;
1533
1534         tick_nohz_switch_to_nohz();
1535         return 0;
1536 }