kernel/time/tick-sched.c

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