include/linux/tick.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Tick related global functions
   4  */
   5 #ifndef _LINUX_TICK_H
   6 #define _LINUX_TICK_H
   7
   8 #include <linux/clockchips.h>
   9 #include <linux/irqflags.h>
  10 #include <linux/percpu.h>
  11 #include <linux/context_tracking_state.h>
  12 #include <linux/cpumask.h>
  13 #include <linux/sched.h>
  14 #include <linux/rcupdate.h>
  15 #include <linux/static_key.h>
  16
  17 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS
  18 extern void __init tick_init(void);
  19 /* Should be core only, but ARM BL switcher requires it */
  20 extern void tick_suspend_local(void);
  21 /* Should be core only, but XEN resume magic and ARM BL switcher require it */
  22 extern void tick_resume_local(void);
  23 extern void tick_cleanup_dead_cpu(int cpu);
  24 #else /* CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS */
  25 static inline void tick_init(void) { }
  26 static inline void tick_suspend_local(void) { }
  27 static inline void tick_resume_local(void) { }
  28 static inline void tick_cleanup_dead_cpu(int cpu) { }
  29 #endif /* !CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS */
  30
  31 #if defined(CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
  32 extern int tick_cpu_dying(unsigned int cpu);
  33 extern void tick_assert_timekeeping_handover(void);
  34 #else
  35 #define tick_cpu_dying  NULL
  36 static inline void tick_assert_timekeeping_handover(void) { }
  37 #endif
  38
  39 #if defined(CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS) && defined(CONFIG_SUSPEND)
  40 extern void tick_freeze(void);
  41 extern void tick_unfreeze(void);
  42 #else
  43 static inline void tick_freeze(void) { }
  44 static inline void tick_unfreeze(void) { }
  45 #endif
  46
  47 #ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT
  48 extern void tick_irq_enter(void);
  49 #  ifndef arch_needs_cpu
  50 #   define arch_needs_cpu() (0)
  51 #  endif
  52 # else
  53 static inline void tick_irq_enter(void) { }
  54 #endif
  55
  56 #if defined(CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST) && defined(CONFIG_TICK_ONESHOT)
  57 extern void hotplug_cpu__broadcast_tick_pull(int dead_cpu);
  58 #else
  59 static inline void hotplug_cpu__broadcast_tick_pull(int dead_cpu) { }
  60 #endif
  61
  62 enum tick_broadcast_mode {
  63         TICK_BROADCAST_OFF,
  64         TICK_BROADCAST_ON,
  65         TICK_BROADCAST_FORCE,
  66 };
  67
  68 enum tick_broadcast_state {
  69         TICK_BROADCAST_EXIT,
  70         TICK_BROADCAST_ENTER,
  71 };
  72
  73 extern struct static_key_false arch_needs_tick_broadcast;
  74
  75 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
  76 extern void tick_broadcast_control(enum tick_broadcast_mode mode);
  77 #else
  78 static inline void tick_broadcast_control(enum tick_broadcast_mode mode) { }
  79 #endif /* BROADCAST */
  80
  81 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS
  82 extern int tick_broadcast_oneshot_control(enum tick_broadcast_state state);
  83 #else
  84 static inline int tick_broadcast_oneshot_control(enum tick_broadcast_state state)
  85 {
  86         return 0;
  87 }
  88 #endif
  89
  90 static inline void tick_broadcast_enable(void)
  91 {
  92         tick_broadcast_control(TICK_BROADCAST_ON);
  93 }
  94 static inline void tick_broadcast_disable(void)
  95 {
  96         tick_broadcast_control(TICK_BROADCAST_OFF);
  97 }
  98 static inline void tick_broadcast_force(void)
  99 {
 100         tick_broadcast_control(TICK_BROADCAST_FORCE);
 101 }
 102 static inline int tick_broadcast_enter(void)
 103 {
 104         return tick_broadcast_oneshot_control(TICK_BROADCAST_ENTER);
 105 }
 106 static inline void tick_broadcast_exit(void)
 107 {
 108         tick_broadcast_oneshot_control(TICK_BROADCAST_EXIT);
 109 }
 110
 111 enum tick_dep_bits {
 112         TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER        = 0,
 113         TICK_DEP_BIT_PERF_EVENTS        = 1,
 114         TICK_DEP_BIT_SCHED              = 2,
 115         TICK_DEP_BIT_CLOCK_UNSTABLE     = 3,
 116         TICK_DEP_BIT_RCU                = 4,
 117         TICK_DEP_BIT_RCU_EXP            = 5
 118 };
 119 #define TICK_DEP_BIT_MAX TICK_DEP_BIT_RCU_EXP
 120
 121 #define TICK_DEP_MASK_NONE              0
 122 #define TICK_DEP_MASK_POSIX_TIMER       (1 << TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER)
 123 #define TICK_DEP_MASK_PERF_EVENTS       (1 << TICK_DEP_BIT_PERF_EVENTS)
 124 #define TICK_DEP_MASK_SCHED             (1 << TICK_DEP_BIT_SCHED)
 125 #define TICK_DEP_MASK_CLOCK_UNSTABLE    (1 << TICK_DEP_BIT_CLOCK_UNSTABLE)
 126 #define TICK_DEP_MASK_RCU               (1 << TICK_DEP_BIT_RCU)
 127 #define TICK_DEP_MASK_RCU_EXP           (1 << TICK_DEP_BIT_RCU_EXP)
 128
 129 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
 130 extern bool tick_nohz_enabled;
 131 extern bool tick_nohz_tick_stopped(void);
 132 extern bool tick_nohz_tick_stopped_cpu(int cpu);
 133 extern void tick_nohz_idle_stop_tick(void);
 134 extern void tick_nohz_idle_retain_tick(void);
 135 extern void tick_nohz_idle_restart_tick(void);
 136 extern void tick_nohz_idle_enter(void);
 137 extern void tick_nohz_idle_exit(void);
 138 extern void tick_nohz_irq_exit(void);
 139 extern bool tick_nohz_idle_got_tick(void);
 140 extern ktime_t tick_nohz_get_next_hrtimer(void);
 141 extern ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(ktime_t *delta_next);
 142 extern unsigned long tick_nohz_get_idle_calls_cpu(int cpu);
 143 extern u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time);
 144 extern u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time);
 145 #else /* !CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 146 #define tick_nohz_enabled (0)
 147 static inline int tick_nohz_tick_stopped(void) { return 0; }
 148 static inline int tick_nohz_tick_stopped_cpu(int cpu) { return 0; }
 149 static inline void tick_nohz_idle_stop_tick(void) { }
 150 static inline void tick_nohz_idle_retain_tick(void) { }
 151 static inline void tick_nohz_idle_restart_tick(void) { }
 152 static inline void tick_nohz_idle_enter(void) { }
 153 static inline void tick_nohz_idle_exit(void) { }
 154 static inline bool tick_nohz_idle_got_tick(void) { return false; }
 155 static inline ktime_t tick_nohz_get_next_hrtimer(void)
 156 {
 157         /* Next wake up is the tick period, assume it starts now */
 158         return ktime_add(ktime_get(), TICK_NSEC);
 159 }
 160 static inline ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(ktime_t *delta_next)
 161 {
 162         *delta_next = TICK_NSEC;
 163         return *delta_next;
 164 }
 165 static inline u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *unused) { return -1; }
 166 static inline u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *unused) { return -1; }
 167 #endif /* !CONFIG_NO_HZ_COMMON */
 168
 169 /*
 170  * Mask of CPUs that are nohz_full.
 171  *
 172  * Users should be guarded by CONFIG_NO_HZ_FULL or a tick_nohz_full_cpu()
 173  * check.
 174  */
 175 extern cpumask_var_t tick_nohz_full_mask;
 176
 177 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
 178 extern bool tick_nohz_full_running;
 179
 180 static inline bool tick_nohz_full_enabled(void)
 181 {
 182         if (!context_tracking_enabled())
 183                 return false;
 184
 185         return tick_nohz_full_running;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Check if a CPU is part of the nohz_full subset. Arrange for evaluating
 190  * the cpu expression (typically smp_processor_id()) _after_ the static
 191  * key.
 192  */
 193 #define tick_nohz_full_cpu(_cpu) ({                                     \
 194         bool __ret = false;                                             \
 195         if (tick_nohz_full_enabled())                                   \
 196                 __ret = cpumask_test_cpu((_cpu), tick_nohz_full_mask);  \
 197         __ret;                                                          \
 198 })
 199
 200 static inline void tick_nohz_full_add_cpus_to(struct cpumask *mask)
 201 {
 202         if (tick_nohz_full_enabled())
 203                 cpumask_or(mask, mask, tick_nohz_full_mask);
 204 }
 205
 206 extern void tick_nohz_dep_set(enum tick_dep_bits bit);
 207 extern void tick_nohz_dep_clear(enum tick_dep_bits bit);
 208 extern void tick_nohz_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit);
 209 extern void tick_nohz_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit);
 210 extern void tick_nohz_dep_set_task(struct task_struct *tsk,
 211                                    enum tick_dep_bits bit);
 212 extern void tick_nohz_dep_clear_task(struct task_struct *tsk,
 213                                      enum tick_dep_bits bit);
 214 extern void tick_nohz_dep_set_signal(struct task_struct *tsk,
 215                                      enum tick_dep_bits bit);
 216 extern void tick_nohz_dep_clear_signal(struct signal_struct *signal,
 217                                        enum tick_dep_bits bit);
 218 extern bool tick_nohz_cpu_hotpluggable(unsigned int cpu);
 219
 220 /*
 221  * The below are tick_nohz_[set,clear]_dep() wrappers that optimize off-cases
 222  * on top of static keys.
 223  */
 224 static inline void tick_dep_set(enum tick_dep_bits bit)
 225 {
 226         if (tick_nohz_full_enabled())
 227                 tick_nohz_dep_set(bit);
 228 }
 229
 230 static inline void tick_dep_clear(enum tick_dep_bits bit)
 231 {
 232         if (tick_nohz_full_enabled())
 233                 tick_nohz_dep_clear(bit);
 234 }
 235
 236 static inline void tick_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
 237 {
 238         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
 239                 tick_nohz_dep_set_cpu(cpu, bit);
 240 }
 241
 242 static inline void tick_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
 243 {
 244         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
 245                 tick_nohz_dep_clear_cpu(cpu, bit);
 246 }
 247
 248 static inline void tick_dep_set_task(struct task_struct *tsk,
 249                                      enum tick_dep_bits bit)
 250 {
 251         if (tick_nohz_full_enabled())
 252                 tick_nohz_dep_set_task(tsk, bit);
 253 }
 254 static inline void tick_dep_clear_task(struct task_struct *tsk,
 255                                        enum tick_dep_bits bit)
 256 {
 257         if (tick_nohz_full_enabled())
 258                 tick_nohz_dep_clear_task(tsk, bit);
 259 }
 260 static inline void tick_dep_set_signal(struct task_struct *tsk,
 261                                        enum tick_dep_bits bit)
 262 {
 263         if (tick_nohz_full_enabled())
 264                 tick_nohz_dep_set_signal(tsk, bit);
 265 }
 266 static inline void tick_dep_clear_signal(struct signal_struct *signal,
 267                                          enum tick_dep_bits bit)
 268 {
 269         if (tick_nohz_full_enabled())
 270                 tick_nohz_dep_clear_signal(signal, bit);
 271 }
 272
 273 extern void tick_nohz_full_kick_cpu(int cpu);
 274 extern void __tick_nohz_task_switch(void);
 275 extern void __init tick_nohz_full_setup(cpumask_var_t cpumask);
 276 #else
 277 static inline bool tick_nohz_full_enabled(void) { return false; }
 278 static inline bool tick_nohz_full_cpu(int cpu) { return false; }
 279 static inline void tick_nohz_full_add_cpus_to(struct cpumask *mask) { }
 280
 281 static inline void tick_nohz_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit) { }
 282 static inline void tick_nohz_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit) { }
 283 static inline bool tick_nohz_cpu_hotpluggable(unsigned int cpu) { return true; }
 284
 285 static inline void tick_dep_set(enum tick_dep_bits bit) { }
 286 static inline void tick_dep_clear(enum tick_dep_bits bit) { }
 287 static inline void tick_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit) { }
 288 static inline void tick_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit) { }
 289 static inline void tick_dep_set_task(struct task_struct *tsk,
 290                                      enum tick_dep_bits bit) { }
 291 static inline void tick_dep_clear_task(struct task_struct *tsk,
 292                                        enum tick_dep_bits bit) { }
 293 static inline void tick_dep_set_signal(struct task_struct *tsk,
 294                                        enum tick_dep_bits bit) { }
 295 static inline void tick_dep_clear_signal(struct signal_struct *signal,
 296                                          enum tick_dep_bits bit) { }
 297
 298 static inline void tick_nohz_full_kick_cpu(int cpu) { }
 299 static inline void __tick_nohz_task_switch(void) { }
 300 static inline void tick_nohz_full_setup(cpumask_var_t cpumask) { }
 301 #endif
 302
 303 static inline void tick_nohz_task_switch(void)
 304 {
 305         if (tick_nohz_full_enabled())
 306                 __tick_nohz_task_switch();
 307 }
 308
 309 static inline void tick_nohz_user_enter_prepare(void)
 310 {
 311         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
 312                 rcu_nocb_flush_deferred_wakeup();
 313 }
 314
 315 #endif