Merge branch 'sched/warnings' into sched/core, to pick up WARN_ON_ONCE() conversion...
[platform/kernel/linux-starfive.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 #define MAX_STALLED_JIFFIES 5
173
174 static void tick_sched_do_timer(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
175 {
176         int cpu = smp_processor_id();
177
178 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
179         /*
180          * Check if the do_timer duty was dropped. We don't care about
181          * concurrency: This happens only when the CPU in charge went
182          * into a long sleep. If two CPUs happen to assign themselves to
183          * this duty, then the jiffies update is still serialized by
184          * jiffies_lock.
185          *
186          * If nohz_full is enabled, this should not happen because the
187          * tick_do_timer_cpu never relinquishes.
188          */
189         if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE)) {
190 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
191                 WARN_ON_ONCE(tick_nohz_full_running);
192 #endif
193                 tick_do_timer_cpu = cpu;
194         }
195 #endif
196
197         /* Check, if the jiffies need an update */
198         if (tick_do_timer_cpu == cpu)
199                 tick_do_update_jiffies64(now);
200
201         /*
202          * If jiffies update stalled for too long (timekeeper in stop_machine()
203          * or VMEXIT'ed for several msecs), force an update.
204          */
205         if (ts->last_tick_jiffies != jiffies) {
206                 ts->stalled_jiffies = 0;
207                 ts->last_tick_jiffies = READ_ONCE(jiffies);
208         } else {
209                 if (++ts->stalled_jiffies == MAX_STALLED_JIFFIES) {
210                         tick_do_update_jiffies64(now);
211                         ts->stalled_jiffies = 0;
212                         ts->last_tick_jiffies = READ_ONCE(jiffies);
213                 }
214         }
215
216         if (ts->inidle)
217                 ts->got_idle_tick = 1;
218 }
219
220 static void tick_sched_handle(struct tick_sched *ts, struct pt_regs *regs)
221 {
222 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
223         /*
224          * When we are idle and the tick is stopped, we have to touch
225          * the watchdog as we might not schedule for a really long
226          * time. This happens on complete idle SMP systems while
227          * waiting on the login prompt. We also increment the "start of
228          * idle" jiffy stamp so the idle accounting adjustment we do
229          * when we go busy again does not account too much ticks.
230          */
231         if (ts->tick_stopped) {
232                 touch_softlockup_watchdog_sched();
233                 if (is_idle_task(current))
234                         ts->idle_jiffies++;
235                 /*
236                  * In case the current tick fired too early past its expected
237                  * expiration, make sure we don't bypass the next clock reprogramming
238                  * to the same deadline.
239                  */
240                 ts->next_tick = 0;
241         }
242 #endif
243         update_process_times(user_mode(regs));
244         profile_tick(CPU_PROFILING);
245 }
246 #endif
247
248 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
249 cpumask_var_t tick_nohz_full_mask;
250 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_full_mask);
251 bool tick_nohz_full_running;
252 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_full_running);
253 static atomic_t tick_dep_mask;
254
255 static bool check_tick_dependency(atomic_t *dep)
256 {
257         int val = atomic_read(dep);
258
259         if (val & TICK_DEP_MASK_POSIX_TIMER) {
260                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_POSIX_TIMER);
261                 return true;
262         }
263
264         if (val & TICK_DEP_MASK_PERF_EVENTS) {
265                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_PERF_EVENTS);
266                 return true;
267         }
268
269         if (val & TICK_DEP_MASK_SCHED) {
270                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_SCHED);
271                 return true;
272         }
273
274         if (val & TICK_DEP_MASK_CLOCK_UNSTABLE) {
275                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_CLOCK_UNSTABLE);
276                 return true;
277         }
278
279         if (val & TICK_DEP_MASK_RCU) {
280                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_RCU);
281                 return true;
282         }
283
284         return false;
285 }
286
287 static bool can_stop_full_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
288 {
289         lockdep_assert_irqs_disabled();
290
291         if (unlikely(!cpu_online(cpu)))
292                 return false;
293
294         if (check_tick_dependency(&tick_dep_mask))
295                 return false;
296
297         if (check_tick_dependency(&ts->tick_dep_mask))
298                 return false;
299
300         if (check_tick_dependency(&current->tick_dep_mask))
301                 return false;
302
303         if (check_tick_dependency(&current->signal->tick_dep_mask))
304                 return false;
305
306         return true;
307 }
308
309 static void nohz_full_kick_func(struct irq_work *work)
310 {
311         /* Empty, the tick restart happens on tick_nohz_irq_exit() */
312 }
313
314 static DEFINE_PER_CPU(struct irq_work, nohz_full_kick_work) =
315         IRQ_WORK_INIT_HARD(nohz_full_kick_func);
316
317 /*
318  * Kick this CPU if it's full dynticks in order to force it to
319  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
320  * This kick, unlike tick_nohz_full_kick_cpu() and tick_nohz_full_kick_all(),
321  * is NMI safe.
322  */
323 static void tick_nohz_full_kick(void)
324 {
325         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
326                 return;
327
328         irq_work_queue(this_cpu_ptr(&nohz_full_kick_work));
329 }
330
331 /*
332  * Kick the CPU if it's full dynticks in order to force it to
333  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
334  */
335 void tick_nohz_full_kick_cpu(int cpu)
336 {
337         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
338                 return;
339
340         irq_work_queue_on(&per_cpu(nohz_full_kick_work, cpu), cpu);
341 }
342
343 static void tick_nohz_kick_task(struct task_struct *tsk)
344 {
345         int cpu;
346
347         /*
348          * If the task is not running, run_posix_cpu_timers()
349          * has nothing to elapse, IPI can then be spared.
350          *
351          * activate_task()                      STORE p->tick_dep_mask
352          *   STORE p->on_rq
353          * __schedule() (switch to task 'p')    smp_mb() (atomic_fetch_or())
354          *   LOCK rq->lock                      LOAD p->on_rq
355          *   smp_mb__after_spin_lock()
356          *   tick_nohz_task_switch()
357          *     LOAD p->tick_dep_mask
358          */
359         if (!sched_task_on_rq(tsk))
360                 return;
361
362         /*
363          * If the task concurrently migrates to another CPU,
364          * we guarantee it sees the new tick dependency upon
365          * schedule.
366          *
367          * set_task_cpu(p, cpu);
368          *   STORE p->cpu = @cpu
369          * __schedule() (switch to task 'p')
370          *   LOCK rq->lock
371          *   smp_mb__after_spin_lock()          STORE p->tick_dep_mask
372          *   tick_nohz_task_switch()            smp_mb() (atomic_fetch_or())
373          *      LOAD p->tick_dep_mask           LOAD p->cpu
374          */
375         cpu = task_cpu(tsk);
376
377         preempt_disable();
378         if (cpu_online(cpu))
379                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
380         preempt_enable();
381 }
382
383 /*
384  * Kick all full dynticks CPUs in order to force these to re-evaluate
385  * their dependency on the tick and restart it if necessary.
386  */
387 static void tick_nohz_full_kick_all(void)
388 {
389         int cpu;
390
391         if (!tick_nohz_full_running)
392                 return;
393
394         preempt_disable();
395         for_each_cpu_and(cpu, tick_nohz_full_mask, cpu_online_mask)
396                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
397         preempt_enable();
398 }
399
400 static void tick_nohz_dep_set_all(atomic_t *dep,
401                                   enum tick_dep_bits bit)
402 {
403         int prev;
404
405         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), dep);
406         if (!prev)
407                 tick_nohz_full_kick_all();
408 }
409
410 /*
411  * Set a global tick dependency. Used by perf events that rely on freq and
412  * by unstable clock.
413  */
414 void tick_nohz_dep_set(enum tick_dep_bits bit)
415 {
416         tick_nohz_dep_set_all(&tick_dep_mask, bit);
417 }
418
419 void tick_nohz_dep_clear(enum tick_dep_bits bit)
420 {
421         atomic_andnot(BIT(bit), &tick_dep_mask);
422 }
423
424 /*
425  * Set per-CPU tick dependency. Used by scheduler and perf events in order to
426  * manage events throttling.
427  */
428 void tick_nohz_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
429 {
430         int prev;
431         struct tick_sched *ts;
432
433         ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
434
435         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), &ts->tick_dep_mask);
436         if (!prev) {
437                 preempt_disable();
438                 /* Perf needs local kick that is NMI safe */
439                 if (cpu == smp_processor_id()) {
440                         tick_nohz_full_kick();
441                 } else {
442                         /* Remote irq work not NMI-safe */
443                         if (!WARN_ON_ONCE(in_nmi()))
444                                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
445                 }
446                 preempt_enable();
447         }
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_set_cpu);
450
451 void tick_nohz_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
452 {
453         struct tick_sched *ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
454
455         atomic_andnot(BIT(bit), &ts->tick_dep_mask);
456 }
457 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_clear_cpu);
458
459 /*
460  * Set a per-task tick dependency. RCU need this. Also posix CPU timers
461  * in order to elapse per task timers.
462  */
463 void tick_nohz_dep_set_task(struct task_struct *tsk, enum tick_dep_bits bit)
464 {
465         if (!atomic_fetch_or(BIT(bit), &tsk->tick_dep_mask))
466                 tick_nohz_kick_task(tsk);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_set_task);
469
470 void tick_nohz_dep_clear_task(struct task_struct *tsk, enum tick_dep_bits bit)
471 {
472         atomic_andnot(BIT(bit), &tsk->tick_dep_mask);
473 }
474 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_clear_task);
475
476 /*
477  * Set a per-taskgroup tick dependency. Posix CPU timers need this in order to elapse
478  * per process timers.
479  */
480 void tick_nohz_dep_set_signal(struct task_struct *tsk,
481                               enum tick_dep_bits bit)
482 {
483         int prev;
484         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
485
486         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), &sig->tick_dep_mask);
487         if (!prev) {
488                 struct task_struct *t;
489
490                 lockdep_assert_held(&tsk->sighand->siglock);
491                 __for_each_thread(sig, t)
492                         tick_nohz_kick_task(t);
493         }
494 }
495
496 void tick_nohz_dep_clear_signal(struct signal_struct *sig, enum tick_dep_bits bit)
497 {
498         atomic_andnot(BIT(bit), &sig->tick_dep_mask);
499 }
500
501 /*
502  * Re-evaluate the need for the tick as we switch the current task.
503  * It might need the tick due to per task/process properties:
504  * perf events, posix CPU timers, ...
505  */
506 void __tick_nohz_task_switch(void)
507 {
508         struct tick_sched *ts;
509
510         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
511                 return;
512
513         ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
514
515         if (ts->tick_stopped) {
516                 if (atomic_read(&current->tick_dep_mask) ||
517                     atomic_read(&current->signal->tick_dep_mask))
518                         tick_nohz_full_kick();
519         }
520 }
521
522 /* Get the boot-time nohz CPU list from the kernel parameters. */
523 void __init tick_nohz_full_setup(cpumask_var_t cpumask)
524 {
525         alloc_bootmem_cpumask_var(&tick_nohz_full_mask);
526         cpumask_copy(tick_nohz_full_mask, cpumask);
527         tick_nohz_full_running = true;
528 }
529
530 static int tick_nohz_cpu_down(unsigned int cpu)
531 {
532         /*
533          * The tick_do_timer_cpu CPU handles housekeeping duty (unbound
534          * timers, workqueues, timekeeping, ...) on behalf of full dynticks
535          * CPUs. It must remain online when nohz full is enabled.
536          */
537         if (tick_nohz_full_running && tick_do_timer_cpu == cpu)
538                 return -EBUSY;
539         return 0;
540 }
541
542 void __init tick_nohz_init(void)
543 {
544         int cpu, ret;
545
546         if (!tick_nohz_full_running)
547                 return;
548
549         /*
550          * Full dynticks uses irq work to drive the tick rescheduling on safe
551          * locking contexts. But then we need irq work to raise its own
552          * interrupts to avoid circular dependency on the tick
553          */
554         if (!arch_irq_work_has_interrupt()) {
555                 pr_warn("NO_HZ: Can't run full dynticks because arch doesn't support irq work self-IPIs\n");
556                 cpumask_clear(tick_nohz_full_mask);
557                 tick_nohz_full_running = false;
558                 return;
559         }
560
561         if (IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP_SMP) &&
562                         !IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP_SMP_NONZERO_CPU)) {
563                 cpu = smp_processor_id();
564
565                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)) {
566                         pr_warn("NO_HZ: Clearing %d from nohz_full range "
567                                 "for timekeeping\n", cpu);
568                         cpumask_clear_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask);
569                 }
570         }
571
572         for_each_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)
573                 ct_cpu_track_user(cpu);
574
575         ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
576                                         "kernel/nohz:predown", NULL,
577                                         tick_nohz_cpu_down);
578         WARN_ON(ret < 0);
579         pr_info("NO_HZ: Full dynticks CPUs: %*pbl.\n",
580                 cpumask_pr_args(tick_nohz_full_mask));
581 }
582 #endif
583
584 /*
585  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
586  */
587 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
588 /*
589  * NO HZ enabled ?
590  */
591 bool tick_nohz_enabled __read_mostly  = true;
592 unsigned long tick_nohz_active  __read_mostly;
593 /*
594  * Enable / Disable tickless mode
595  */
596 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
597 {
598         return (kstrtobool(str, &tick_nohz_enabled) == 0);
599 }
600
601 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
602
603 bool tick_nohz_tick_stopped(void)
604 {
605         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
606
607         return ts->tick_stopped;
608 }
609
610 bool tick_nohz_tick_stopped_cpu(int cpu)
611 {
612         struct tick_sched *ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
613
614         return ts->tick_stopped;
615 }
616
617 /**
618  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
619  *
620  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
621  *
622  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
623  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
624  * value. We do this unconditionally on any CPU, as we don't know whether the
625  * CPU, which has the update task assigned is in a long sleep.
626  */
627 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
628 {
629         unsigned long flags;
630
631         __this_cpu_write(tick_cpu_sched.idle_waketime, now);
632
633         local_irq_save(flags);
634         tick_do_update_jiffies64(now);
635         local_irq_restore(flags);
636
637         touch_softlockup_watchdog_sched();
638 }
639
640 /*
641  * Updates the per-CPU time idle statistics counters
642  */
643 static void
644 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
645 {
646         ktime_t delta;
647
648         if (ts->idle_active) {
649                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
650                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
651                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
652                 else
653                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
654                 ts->idle_entrytime = now;
655         }
656
657         if (last_update_time)
658                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
659
660 }
661
662 static void tick_nohz_stop_idle(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
663 {
664         update_ts_time_stats(smp_processor_id(), ts, now, NULL);
665         ts->idle_active = 0;
666
667         sched_clock_idle_wakeup_event();
668 }
669
670 static void tick_nohz_start_idle(struct tick_sched *ts)
671 {
672         ts->idle_entrytime = ktime_get();
673         ts->idle_active = 1;
674         sched_clock_idle_sleep_event();
675 }
676
677 /**
678  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a CPU
679  * @cpu: CPU number to query
680  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
681  * counters if NULL.
682  *
683  * Return the cumulative idle time (since boot) for a given
684  * CPU, in microseconds.
685  *
686  * This time is measured via accounting rather than sampling,
687  * and is as accurate as ktime_get() is.
688  *
689  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
690  */
691 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
692 {
693         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
694         ktime_t now, idle;
695
696         if (!tick_nohz_active)
697                 return -1;
698
699         now = ktime_get();
700         if (last_update_time) {
701                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
702                 idle = ts->idle_sleeptime;
703         } else {
704                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
705                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
706
707                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
708                 } else {
709                         idle = ts->idle_sleeptime;
710                 }
711         }
712
713         return ktime_to_us(idle);
714
715 }
716 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
717
718 /**
719  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a CPU
720  * @cpu: CPU number to query
721  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
722  * counters if NULL.
723  *
724  * Return the cumulative iowait time (since boot) for a given
725  * CPU, in microseconds.
726  *
727  * This time is measured via accounting rather than sampling,
728  * and is as accurate as ktime_get() is.
729  *
730  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
731  */
732 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
733 {
734         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
735         ktime_t now, iowait;
736
737         if (!tick_nohz_active)
738                 return -1;
739
740         now = ktime_get();
741         if (last_update_time) {
742                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
743                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
744         } else {
745                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
746                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
747
748                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
749                 } else {
750                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
751                 }
752         }
753
754         return ktime_to_us(iowait);
755 }
756 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
757
758 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
759 {
760         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
761         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->last_tick);
762
763         /* Forward the time to expire in the future */
764         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
765
766         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
767                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
768                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
769         } else {
770                 tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
771         }
772
773         /*
774          * Reset to make sure next tick stop doesn't get fooled by past
775          * cached clock deadline.
776          */
777         ts->next_tick = 0;
778 }
779
780 static inline bool local_timer_softirq_pending(void)
781 {
782         return local_softirq_pending() & BIT(TIMER_SOFTIRQ);
783 }
784
785 static ktime_t tick_nohz_next_event(struct tick_sched *ts, int cpu)
786 {
787         u64 basemono, next_tick, delta, expires;
788         unsigned long basejiff;
789         unsigned int seq;
790
791         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&jiffies_seq);
794                 basemono = last_jiffies_update;
795                 basejiff = jiffies;
796         } while (read_seqcount_retry(&jiffies_seq, seq));
797         ts->last_jiffies = basejiff;
798         ts->timer_expires_base = basemono;
799
800         /*
801          * Keep the periodic tick, when RCU, architecture or irq_work
802          * requests it.
803          * Aside of that check whether the local timer softirq is
804          * pending. If so its a bad idea to call get_next_timer_interrupt()
805          * because there is an already expired timer, so it will request
806          * immediate expiry, which rearms the hardware timer with a
807          * minimal delta which brings us back to this place
808          * immediately. Lather, rinse and repeat...
809          */
810         if (rcu_needs_cpu() || arch_needs_cpu() ||
811             irq_work_needs_cpu() || local_timer_softirq_pending()) {
812                 next_tick = basemono + TICK_NSEC;
813         } else {
814                 /*
815                  * Get the next pending timer. If high resolution
816                  * timers are enabled this only takes the timer wheel
817                  * timers into account. If high resolution timers are
818                  * disabled this also looks at the next expiring
819                  * hrtimer.
820                  */
821                 next_tick = get_next_timer_interrupt(basejiff, basemono);
822                 ts->next_timer = next_tick;
823         }
824
825         /*
826          * If the tick is due in the next period, keep it ticking or
827          * force prod the timer.
828          */
829         delta = next_tick - basemono;
830         if (delta <= (u64)TICK_NSEC) {
831                 /*
832                  * Tell the timer code that the base is not idle, i.e. undo
833                  * the effect of get_next_timer_interrupt():
834                  */
835                 timer_clear_idle();
836                 /*
837                  * We've not stopped the tick yet, and there's a timer in the
838                  * next period, so no point in stopping it either, bail.
839                  */
840                 if (!ts->tick_stopped) {
841                         ts->timer_expires = 0;
842                         goto out;
843                 }
844         }
845
846         /*
847          * If this CPU is the one which had the do_timer() duty last, we limit
848          * the sleep time to the timekeeping max_deferment value.
849          * Otherwise we can sleep as long as we want.
850          */
851         delta = timekeeping_max_deferment();
852         if (cpu != tick_do_timer_cpu &&
853             (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE || !ts->do_timer_last))
854                 delta = KTIME_MAX;
855
856         /* Calculate the next expiry time */
857         if (delta < (KTIME_MAX - basemono))
858                 expires = basemono + delta;
859         else
860                 expires = KTIME_MAX;
861
862         ts->timer_expires = min_t(u64, expires, next_tick);
863
864 out:
865         return ts->timer_expires;
866 }
867
868 static void tick_nohz_stop_tick(struct tick_sched *ts, int cpu)
869 {
870         struct clock_event_device *dev = __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev);
871         u64 basemono = ts->timer_expires_base;
872         u64 expires = ts->timer_expires;
873         ktime_t tick = expires;
874
875         /* Make sure we won't be trying to stop it twice in a row. */
876         ts->timer_expires_base = 0;
877
878         /*
879          * If this CPU is the one which updates jiffies, then give up
880          * the assignment and let it be taken by the CPU which runs
881          * the tick timer next, which might be this CPU as well. If we
882          * don't drop this here the jiffies might be stale and
883          * do_timer() never invoked. Keep track of the fact that it
884          * was the one which had the do_timer() duty last.
885          */
886         if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
887                 tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
888                 ts->do_timer_last = 1;
889         } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
890                 ts->do_timer_last = 0;
891         }
892
893         /* Skip reprogram of event if its not changed */
894         if (ts->tick_stopped && (expires == ts->next_tick)) {
895                 /* Sanity check: make sure clockevent is actually programmed */
896                 if (tick == KTIME_MAX || ts->next_tick == hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer))
897                         return;
898
899                 WARN_ON_ONCE(1);
900                 printk_once("basemono: %llu ts->next_tick: %llu dev->next_event: %llu timer->active: %d timer->expires: %llu\n",
901                             basemono, ts->next_tick, dev->next_event,
902                             hrtimer_active(&ts->sched_timer), hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer));
903         }
904
905         /*
906          * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
907          * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
908          * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
909          * first call we save the current tick time, so we can restart
910          * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
911          */
912         if (!ts->tick_stopped) {
913                 calc_load_nohz_start();
914                 quiet_vmstat();
915
916                 ts->last_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
917                 ts->tick_stopped = 1;
918                 trace_tick_stop(1, TICK_DEP_MASK_NONE);
919         }
920
921         ts->next_tick = tick;
922
923         /*
924          * If the expiration time == KTIME_MAX, then we simply stop
925          * the tick timer.
926          */
927         if (unlikely(expires == KTIME_MAX)) {
928                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
929                         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
930                 else
931                         tick_program_event(KTIME_MAX, 1);
932                 return;
933         }
934
935         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
936                 hrtimer_start(&ts->sched_timer, tick,
937                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
938         } else {
939                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick);
940                 tick_program_event(tick, 1);
941         }
942 }
943
944 static void tick_nohz_retain_tick(struct tick_sched *ts)
945 {
946         ts->timer_expires_base = 0;
947 }
948
949 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
950 static void tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts, int cpu)
951 {
952         if (tick_nohz_next_event(ts, cpu))
953                 tick_nohz_stop_tick(ts, cpu);
954         else
955                 tick_nohz_retain_tick(ts);
956 }
957 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
958
959 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
960 {
961         /* Update jiffies first */
962         tick_do_update_jiffies64(now);
963
964         /*
965          * Clear the timer idle flag, so we avoid IPIs on remote queueing and
966          * the clock forward checks in the enqueue path:
967          */
968         timer_clear_idle();
969
970         calc_load_nohz_stop();
971         touch_softlockup_watchdog_sched();
972         /*
973          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
974          */
975         ts->tick_stopped  = 0;
976         tick_nohz_restart(ts, now);
977 }
978
979 static void __tick_nohz_full_update_tick(struct tick_sched *ts,
980                                          ktime_t now)
981 {
982 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
983         int cpu = smp_processor_id();
984
985         if (can_stop_full_tick(cpu, ts))
986                 tick_nohz_stop_sched_tick(ts, cpu);
987         else if (ts->tick_stopped)
988                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
989 #endif
990 }
991
992 static void tick_nohz_full_update_tick(struct tick_sched *ts)
993 {
994         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
995                 return;
996
997         if (!ts->tick_stopped && ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE)
998                 return;
999
1000         __tick_nohz_full_update_tick(ts, ktime_get());
1001 }
1002
1003 /*
1004  * A pending softirq outside an IRQ (or softirq disabled section) context
1005  * should be waiting for ksoftirqd to handle it. Therefore we shouldn't
1006  * reach here due to the need_resched() early check in can_stop_idle_tick().
1007  *
1008  * However if we are between CPUHP_AP_SMPBOOT_THREADS and CPU_TEARDOWN_CPU on the
1009  * cpu_down() process, softirqs can still be raised while ksoftirqd is parked,
1010  * triggering the below since wakep_softirqd() is ignored.
1011  *
1012  */
1013 static bool report_idle_softirq(void)
1014 {
1015         static int ratelimit;
1016         unsigned int pending = local_softirq_pending();
1017
1018         if (likely(!pending))
1019                 return false;
1020
1021         /* Some softirqs claim to be safe against hotplug and ksoftirqd parking */
1022         if (!cpu_active(smp_processor_id())) {
1023                 pending &= ~SOFTIRQ_HOTPLUG_SAFE_MASK;
1024                 if (!pending)
1025                         return false;
1026         }
1027
1028         if (ratelimit < 10)
1029                 return false;
1030
1031         /* On RT, softirqs handling may be waiting on some lock */
1032         if (!local_bh_blocked())
1033                 return false;
1034
1035         pr_warn("NOHZ tick-stop error: local softirq work is pending, handler #%02x!!!\n",
1036                 pending);
1037         ratelimit++;
1038
1039         return true;
1040 }
1041
1042 static bool can_stop_idle_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
1043 {
1044         /*
1045          * If this CPU is offline and it is the one which updates
1046          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
1047          * the CPU which runs the tick timer next. If we don't drop
1048          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
1049          * invoked.
1050          */
1051         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
1052                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
1053                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
1054                 /*
1055                  * Make sure the CPU doesn't get fooled by obsolete tick
1056                  * deadline if it comes back online later.
1057                  */
1058                 ts->next_tick = 0;
1059                 return false;
1060         }
1061
1062         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
1063                 return false;
1064
1065         if (need_resched())
1066                 return false;
1067
1068         if (unlikely(report_idle_softirq()))
1069                 return false;
1070
1071         if (tick_nohz_full_enabled()) {
1072                 /*
1073                  * Keep the tick alive to guarantee timekeeping progression
1074                  * if there are full dynticks CPUs around
1075                  */
1076                 if (tick_do_timer_cpu == cpu)
1077                         return false;
1078
1079                 /* Should not happen for nohz-full */
1080                 if (WARN_ON_ONCE(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
1081                         return false;
1082         }
1083
1084         return true;
1085 }
1086
1087 static void __tick_nohz_idle_stop_tick(struct tick_sched *ts)
1088 {
1089         ktime_t expires;
1090         int cpu = smp_processor_id();
1091
1092         /*
1093          * If tick_nohz_get_sleep_length() ran tick_nohz_next_event(), the
1094          * tick timer expiration time is known already.
1095          */
1096         if (ts->timer_expires_base)
1097                 expires = ts->timer_expires;
1098         else if (can_stop_idle_tick(cpu, ts))
1099                 expires = tick_nohz_next_event(ts, cpu);
1100         else
1101                 return;
1102
1103         ts->idle_calls++;
1104
1105         if (expires > 0LL) {
1106                 int was_stopped = ts->tick_stopped;
1107
1108                 tick_nohz_stop_tick(ts, cpu);
1109
1110                 ts->idle_sleeps++;
1111                 ts->idle_expires = expires;
1112
1113                 if (!was_stopped && ts->tick_stopped) {
1114                         ts->idle_jiffies = ts->last_jiffies;
1115                         nohz_balance_enter_idle(cpu);
1116                 }
1117         } else {
1118                 tick_nohz_retain_tick(ts);
1119         }
1120 }
1121
1122 /**
1123  * tick_nohz_idle_stop_tick - stop the idle tick from the idle task
1124  *
1125  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
1126  */
1127 void tick_nohz_idle_stop_tick(void)
1128 {
1129         __tick_nohz_idle_stop_tick(this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched));
1130 }
1131
1132 void tick_nohz_idle_retain_tick(void)
1133 {
1134         tick_nohz_retain_tick(this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched));
1135         /*
1136          * Undo the effect of get_next_timer_interrupt() called from
1137          * tick_nohz_next_event().
1138          */
1139         timer_clear_idle();
1140 }
1141
1142 /**
1143  * tick_nohz_idle_enter - prepare for entering idle on the current CPU
1144  *
1145  * Called when we start the idle loop.
1146  */
1147 void tick_nohz_idle_enter(void)
1148 {
1149         struct tick_sched *ts;
1150
1151         lockdep_assert_irqs_enabled();
1152
1153         local_irq_disable();
1154
1155         ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1156
1157         WARN_ON_ONCE(ts->timer_expires_base);
1158
1159         ts->inidle = 1;
1160         tick_nohz_start_idle(ts);
1161
1162         local_irq_enable();
1163 }
1164
1165 /**
1166  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
1167  *
1168  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
1169  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
1170  * an RCU callback, etc...
1171  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
1172  */
1173 void tick_nohz_irq_exit(void)
1174 {
1175         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1176
1177         if (ts->inidle)
1178                 tick_nohz_start_idle(ts);
1179         else
1180                 tick_nohz_full_update_tick(ts);
1181 }
1182
1183 /**
1184  * tick_nohz_idle_got_tick - Check whether or not the tick handler has run
1185  */
1186 bool tick_nohz_idle_got_tick(void)
1187 {
1188         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1189
1190         if (ts->got_idle_tick) {
1191                 ts->got_idle_tick = 0;
1192                 return true;
1193         }
1194         return false;
1195 }
1196
1197 /**
1198  * tick_nohz_get_next_hrtimer - return the next expiration time for the hrtimer
1199  * or the tick, whatever that expires first. Note that, if the tick has been
1200  * stopped, it returns the next hrtimer.
1201  *
1202  * Called from power state control code with interrupts disabled
1203  */
1204 ktime_t tick_nohz_get_next_hrtimer(void)
1205 {
1206         return __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev)->next_event;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * tick_nohz_get_sleep_length - return the expected length of the current sleep
1211  * @delta_next: duration until the next event if the tick cannot be stopped
1212  *
1213  * Called from power state control code with interrupts disabled.
1214  *
1215  * The return value of this function and/or the value returned by it through the
1216  * @delta_next pointer can be negative which must be taken into account by its
1217  * callers.
1218  */
1219 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(ktime_t *delta_next)
1220 {
1221         struct clock_event_device *dev = __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev);
1222         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1223         int cpu = smp_processor_id();
1224         /*
1225          * The idle entry time is expected to be a sufficient approximation of
1226          * the current time at this point.
1227          */
1228         ktime_t now = ts->idle_entrytime;
1229         ktime_t next_event;
1230
1231         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
1232
1233         *delta_next = ktime_sub(dev->next_event, now);
1234
1235         if (!can_stop_idle_tick(cpu, ts))
1236                 return *delta_next;
1237
1238         next_event = tick_nohz_next_event(ts, cpu);
1239         if (!next_event)
1240                 return *delta_next;
1241
1242         /*
1243          * If the next highres timer to expire is earlier than next_event, the
1244          * idle governor needs to know that.
1245          */
1246         next_event = min_t(u64, next_event,
1247                            hrtimer_next_event_without(&ts->sched_timer));
1248
1249         return ktime_sub(next_event, now);
1250 }
1251
1252 /**
1253  * tick_nohz_get_idle_calls_cpu - return the current idle calls counter value
1254  * for a particular CPU.
1255  *
1256  * Called from the schedutil frequency scaling governor in scheduler context.
1257  */
1258 unsigned long tick_nohz_get_idle_calls_cpu(int cpu)
1259 {
1260         struct tick_sched *ts = tick_get_tick_sched(cpu);
1261
1262         return ts->idle_calls;
1263 }
1264
1265 /**
1266  * tick_nohz_get_idle_calls - return the current idle calls counter value
1267  *
1268  * Called from the schedutil frequency scaling governor in scheduler context.
1269  */
1270 unsigned long tick_nohz_get_idle_calls(void)
1271 {
1272         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1273
1274         return ts->idle_calls;
1275 }
1276
1277 static void tick_nohz_account_idle_time(struct tick_sched *ts,
1278                                         ktime_t now)
1279 {
1280         unsigned long ticks;
1281
1282         ts->idle_exittime = now;
1283
1284         if (vtime_accounting_enabled_this_cpu())
1285                 return;
1286         /*
1287          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
1288          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
1289          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
1290          */
1291         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
1292         /*
1293          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
1294          */
1295         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
1296                 account_idle_ticks(ticks);
1297 }
1298
1299 void tick_nohz_idle_restart_tick(void)
1300 {
1301         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1302
1303         if (ts->tick_stopped) {
1304                 ktime_t now = ktime_get();
1305                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
1306                 tick_nohz_account_idle_time(ts, now);
1307         }
1308 }
1309
1310 static void tick_nohz_idle_update_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
1311 {
1312         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
1313                 __tick_nohz_full_update_tick(ts, now);
1314         else
1315                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
1316
1317         tick_nohz_account_idle_time(ts, now);
1318 }
1319
1320 /**
1321  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
1322  *
1323  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
1324  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
1325  * can use RCU again after this function is called.
1326  */
1327 void tick_nohz_idle_exit(void)
1328 {
1329         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1330         bool idle_active, tick_stopped;
1331         ktime_t now;
1332
1333         local_irq_disable();
1334
1335         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
1336         WARN_ON_ONCE(ts->timer_expires_base);
1337
1338         ts->inidle = 0;
1339         idle_active = ts->idle_active;
1340         tick_stopped = ts->tick_stopped;
1341
1342         if (idle_active || tick_stopped)
1343                 now = ktime_get();
1344
1345         if (idle_active)
1346                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1347
1348         if (tick_stopped)
1349                 tick_nohz_idle_update_tick(ts, now);
1350
1351         local_irq_enable();
1352 }
1353
1354 /*
1355  * The nohz low res interrupt handler
1356  */
1357 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
1358 {
1359         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1360         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1361         ktime_t now = ktime_get();
1362
1363         dev->next_event = KTIME_MAX;
1364
1365         tick_sched_do_timer(ts, now);
1366         tick_sched_handle(ts, regs);
1367
1368         if (unlikely(ts->tick_stopped)) {
1369                 /*
1370                  * The clockevent device is not reprogrammed, so change the
1371                  * clock event device to ONESHOT_STOPPED to avoid spurious
1372                  * interrupts on devices which might not be truly one shot.
1373                  */
1374                 tick_program_event(KTIME_MAX, 1);
1375                 return;
1376         }
1377
1378         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
1379         tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
1380 }
1381
1382 static inline void tick_nohz_activate(struct tick_sched *ts, int mode)
1383 {
1384         if (!tick_nohz_enabled)
1385                 return;
1386         ts->nohz_mode = mode;
1387         /* One update is enough */
1388         if (!test_and_set_bit(0, &tick_nohz_active))
1389                 timers_update_nohz();
1390 }
1391
1392 /**
1393  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
1394  */
1395 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
1396 {
1397         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1398         ktime_t next;
1399
1400         if (!tick_nohz_enabled)
1401                 return;
1402
1403         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler))
1404                 return;
1405
1406         /*
1407          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
1408          * hrtimer_forward with the highres code.
1409          */
1410         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS_HARD);
1411         /* Get the next period */
1412         next = tick_init_jiffy_update();
1413
1414         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
1415         hrtimer_forward_now(&ts->sched_timer, TICK_NSEC);
1416         tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
1417         tick_nohz_activate(ts, NOHZ_MODE_LOWRES);
1418 }
1419
1420 static inline void tick_nohz_irq_enter(void)
1421 {
1422         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1423         ktime_t now;
1424
1425         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
1426                 return;
1427         now = ktime_get();
1428         if (ts->idle_active)
1429                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1430         /*
1431          * If all CPUs are idle. We may need to update a stale jiffies value.
1432          * Note nohz_full is a special case: a timekeeper is guaranteed to stay
1433          * alive but it might be busy looping with interrupts disabled in some
1434          * rare case (typically stop machine). So we must make sure we have a
1435          * last resort.
1436          */
1437         if (ts->tick_stopped)
1438                 tick_nohz_update_jiffies(now);
1439 }
1440
1441 #else
1442
1443 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
1444 static inline void tick_nohz_irq_enter(void) { }
1445 static inline void tick_nohz_activate(struct tick_sched *ts, int mode) { }
1446
1447 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1448
1449 /*
1450  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
1451  */
1452 void tick_irq_enter(void)
1453 {
1454         tick_check_oneshot_broadcast_this_cpu();
1455         tick_nohz_irq_enter();
1456 }
1457
1458 /*
1459  * High resolution timer specific code
1460  */
1461 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1462 /*
1463  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
1464  * Called with interrupts disabled.
1465  */
1466 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
1467 {
1468         struct tick_sched *ts =
1469                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
1470         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1471         ktime_t now = ktime_get();
1472
1473         tick_sched_do_timer(ts, now);
1474
1475         /*
1476          * Do not call, when we are not in irq context and have
1477          * no valid regs pointer
1478          */
1479         if (regs)
1480                 tick_sched_handle(ts, regs);
1481         else
1482                 ts->next_tick = 0;
1483
1484         /* No need to reprogram if we are in idle or full dynticks mode */
1485         if (unlikely(ts->tick_stopped))
1486                 return HRTIMER_NORESTART;
1487
1488         hrtimer_forward(timer, now, TICK_NSEC);
1489
1490         return HRTIMER_RESTART;
1491 }
1492
1493 static int sched_skew_tick;
1494
1495 static int __init skew_tick(char *str)
1496 {
1497         get_option(&str, &sched_skew_tick);
1498
1499         return 0;
1500 }
1501 early_param("skew_tick", skew_tick);
1502
1503 /**
1504  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
1505  */
1506 void tick_setup_sched_timer(void)
1507 {
1508         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1509         ktime_t now = ktime_get();
1510
1511         /*
1512          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
1513          */
1514         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS_HARD);
1515         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
1516
1517         /* Get the next period (per-CPU) */
1518         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
1519
1520         /* Offset the tick to avert jiffies_lock contention. */
1521         if (sched_skew_tick) {
1522                 u64 offset = TICK_NSEC >> 1;
1523                 do_div(offset, num_possible_cpus());
1524                 offset *= smp_processor_id();
1525                 hrtimer_add_expires_ns(&ts->sched_timer, offset);
1526         }
1527
1528         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
1529         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
1530         tick_nohz_activate(ts, NOHZ_MODE_HIGHRES);
1531 }
1532 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
1533
1534 #if defined CONFIG_NO_HZ_COMMON || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1535 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
1536 {
1537         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
1538
1539 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1540         if (ts->sched_timer.base)
1541                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
1542 # endif
1543
1544         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
1545 }
1546 #endif
1547
1548 /*
1549  * Async notification about clocksource changes
1550  */
1551 void tick_clock_notify(void)
1552 {
1553         int cpu;
1554
1555         for_each_possible_cpu(cpu)
1556                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Async notification about clock event changes
1561  */
1562 void tick_oneshot_notify(void)
1563 {
1564         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1565
1566         set_bit(0, &ts->check_clocks);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
1571  *
1572  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
1573  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
1574  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
1575  * or runtime). Called with interrupts disabled.
1576  */
1577 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
1578 {
1579         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1580
1581         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
1582                 return 0;
1583
1584         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
1585                 return 0;
1586
1587         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
1588                 return 0;
1589
1590         if (!allow_nohz)
1591                 return 1;
1592
1593         tick_nohz_switch_to_nohz();
1594         return 0;
1595 }