rcu: Fix missing TICK_DEP_MASK_RCU_EXP dependency check
[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         if (val & TICK_DEP_MASK_RCU_EXP) {
285                 trace_tick_stop(0, TICK_DEP_MASK_RCU_EXP);
286                 return true;
287         }
288
289         return false;
290 }
291
292 static bool can_stop_full_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
293 {
294         lockdep_assert_irqs_disabled();
295
296         if (unlikely(!cpu_online(cpu)))
297                 return false;
298
299         if (check_tick_dependency(&tick_dep_mask))
300                 return false;
301
302         if (check_tick_dependency(&ts->tick_dep_mask))
303                 return false;
304
305         if (check_tick_dependency(&current->tick_dep_mask))
306                 return false;
307
308         if (check_tick_dependency(&current->signal->tick_dep_mask))
309                 return false;
310
311         return true;
312 }
313
314 static void nohz_full_kick_func(struct irq_work *work)
315 {
316         /* Empty, the tick restart happens on tick_nohz_irq_exit() */
317 }
318
319 static DEFINE_PER_CPU(struct irq_work, nohz_full_kick_work) =
320         IRQ_WORK_INIT_HARD(nohz_full_kick_func);
321
322 /*
323  * Kick this CPU if it's full dynticks in order to force it to
324  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
325  * This kick, unlike tick_nohz_full_kick_cpu() and tick_nohz_full_kick_all(),
326  * is NMI safe.
327  */
328 static void tick_nohz_full_kick(void)
329 {
330         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
331                 return;
332
333         irq_work_queue(this_cpu_ptr(&nohz_full_kick_work));
334 }
335
336 /*
337  * Kick the CPU if it's full dynticks in order to force it to
338  * re-evaluate its dependency on the tick and restart it if necessary.
339  */
340 void tick_nohz_full_kick_cpu(int cpu)
341 {
342         if (!tick_nohz_full_cpu(cpu))
343                 return;
344
345         irq_work_queue_on(&per_cpu(nohz_full_kick_work, cpu), cpu);
346 }
347
348 static void tick_nohz_kick_task(struct task_struct *tsk)
349 {
350         int cpu;
351
352         /*
353          * If the task is not running, run_posix_cpu_timers()
354          * has nothing to elapse, IPI can then be spared.
355          *
356          * activate_task()                      STORE p->tick_dep_mask
357          *   STORE p->on_rq
358          * __schedule() (switch to task 'p')    smp_mb() (atomic_fetch_or())
359          *   LOCK rq->lock                      LOAD p->on_rq
360          *   smp_mb__after_spin_lock()
361          *   tick_nohz_task_switch()
362          *     LOAD p->tick_dep_mask
363          */
364         if (!sched_task_on_rq(tsk))
365                 return;
366
367         /*
368          * If the task concurrently migrates to another CPU,
369          * we guarantee it sees the new tick dependency upon
370          * schedule.
371          *
372          * set_task_cpu(p, cpu);
373          *   STORE p->cpu = @cpu
374          * __schedule() (switch to task 'p')
375          *   LOCK rq->lock
376          *   smp_mb__after_spin_lock()          STORE p->tick_dep_mask
377          *   tick_nohz_task_switch()            smp_mb() (atomic_fetch_or())
378          *      LOAD p->tick_dep_mask           LOAD p->cpu
379          */
380         cpu = task_cpu(tsk);
381
382         preempt_disable();
383         if (cpu_online(cpu))
384                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
385         preempt_enable();
386 }
387
388 /*
389  * Kick all full dynticks CPUs in order to force these to re-evaluate
390  * their dependency on the tick and restart it if necessary.
391  */
392 static void tick_nohz_full_kick_all(void)
393 {
394         int cpu;
395
396         if (!tick_nohz_full_running)
397                 return;
398
399         preempt_disable();
400         for_each_cpu_and(cpu, tick_nohz_full_mask, cpu_online_mask)
401                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
402         preempt_enable();
403 }
404
405 static void tick_nohz_dep_set_all(atomic_t *dep,
406                                   enum tick_dep_bits bit)
407 {
408         int prev;
409
410         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), dep);
411         if (!prev)
412                 tick_nohz_full_kick_all();
413 }
414
415 /*
416  * Set a global tick dependency. Used by perf events that rely on freq and
417  * by unstable clock.
418  */
419 void tick_nohz_dep_set(enum tick_dep_bits bit)
420 {
421         tick_nohz_dep_set_all(&tick_dep_mask, bit);
422 }
423
424 void tick_nohz_dep_clear(enum tick_dep_bits bit)
425 {
426         atomic_andnot(BIT(bit), &tick_dep_mask);
427 }
428
429 /*
430  * Set per-CPU tick dependency. Used by scheduler and perf events in order to
431  * manage events throttling.
432  */
433 void tick_nohz_dep_set_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
434 {
435         int prev;
436         struct tick_sched *ts;
437
438         ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
439
440         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), &ts->tick_dep_mask);
441         if (!prev) {
442                 preempt_disable();
443                 /* Perf needs local kick that is NMI safe */
444                 if (cpu == smp_processor_id()) {
445                         tick_nohz_full_kick();
446                 } else {
447                         /* Remote irq work not NMI-safe */
448                         if (!WARN_ON_ONCE(in_nmi()))
449                                 tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
450                 }
451                 preempt_enable();
452         }
453 }
454 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_set_cpu);
455
456 void tick_nohz_dep_clear_cpu(int cpu, enum tick_dep_bits bit)
457 {
458         struct tick_sched *ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
459
460         atomic_andnot(BIT(bit), &ts->tick_dep_mask);
461 }
462 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_clear_cpu);
463
464 /*
465  * Set a per-task tick dependency. RCU need this. Also posix CPU timers
466  * in order to elapse per task timers.
467  */
468 void tick_nohz_dep_set_task(struct task_struct *tsk, enum tick_dep_bits bit)
469 {
470         if (!atomic_fetch_or(BIT(bit), &tsk->tick_dep_mask))
471                 tick_nohz_kick_task(tsk);
472 }
473 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_set_task);
474
475 void tick_nohz_dep_clear_task(struct task_struct *tsk, enum tick_dep_bits bit)
476 {
477         atomic_andnot(BIT(bit), &tsk->tick_dep_mask);
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_nohz_dep_clear_task);
480
481 /*
482  * Set a per-taskgroup tick dependency. Posix CPU timers need this in order to elapse
483  * per process timers.
484  */
485 void tick_nohz_dep_set_signal(struct task_struct *tsk,
486                               enum tick_dep_bits bit)
487 {
488         int prev;
489         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
490
491         prev = atomic_fetch_or(BIT(bit), &sig->tick_dep_mask);
492         if (!prev) {
493                 struct task_struct *t;
494
495                 lockdep_assert_held(&tsk->sighand->siglock);
496                 __for_each_thread(sig, t)
497                         tick_nohz_kick_task(t);
498         }
499 }
500
501 void tick_nohz_dep_clear_signal(struct signal_struct *sig, enum tick_dep_bits bit)
502 {
503         atomic_andnot(BIT(bit), &sig->tick_dep_mask);
504 }
505
506 /*
507  * Re-evaluate the need for the tick as we switch the current task.
508  * It might need the tick due to per task/process properties:
509  * perf events, posix CPU timers, ...
510  */
511 void __tick_nohz_task_switch(void)
512 {
513         struct tick_sched *ts;
514
515         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
516                 return;
517
518         ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
519
520         if (ts->tick_stopped) {
521                 if (atomic_read(&current->tick_dep_mask) ||
522                     atomic_read(&current->signal->tick_dep_mask))
523                         tick_nohz_full_kick();
524         }
525 }
526
527 /* Get the boot-time nohz CPU list from the kernel parameters. */
528 void __init tick_nohz_full_setup(cpumask_var_t cpumask)
529 {
530         alloc_bootmem_cpumask_var(&tick_nohz_full_mask);
531         cpumask_copy(tick_nohz_full_mask, cpumask);
532         tick_nohz_full_running = true;
533 }
534
535 bool tick_nohz_cpu_hotpluggable(unsigned int cpu)
536 {
537         /*
538          * The tick_do_timer_cpu CPU handles housekeeping duty (unbound
539          * timers, workqueues, timekeeping, ...) on behalf of full dynticks
540          * CPUs. It must remain online when nohz full is enabled.
541          */
542         if (tick_nohz_full_running && tick_do_timer_cpu == cpu)
543                 return false;
544         return true;
545 }
546
547 static int tick_nohz_cpu_down(unsigned int cpu)
548 {
549         return tick_nohz_cpu_hotpluggable(cpu) ? 0 : -EBUSY;
550 }
551
552 void __init tick_nohz_init(void)
553 {
554         int cpu, ret;
555
556         if (!tick_nohz_full_running)
557                 return;
558
559         /*
560          * Full dynticks uses irq work to drive the tick rescheduling on safe
561          * locking contexts. But then we need irq work to raise its own
562          * interrupts to avoid circular dependency on the tick
563          */
564         if (!arch_irq_work_has_interrupt()) {
565                 pr_warn("NO_HZ: Can't run full dynticks because arch doesn't support irq work self-IPIs\n");
566                 cpumask_clear(tick_nohz_full_mask);
567                 tick_nohz_full_running = false;
568                 return;
569         }
570
571         if (IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP_SMP) &&
572                         !IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP_SMP_NONZERO_CPU)) {
573                 cpu = smp_processor_id();
574
575                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)) {
576                         pr_warn("NO_HZ: Clearing %d from nohz_full range "
577                                 "for timekeeping\n", cpu);
578                         cpumask_clear_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask);
579                 }
580         }
581
582         for_each_cpu(cpu, tick_nohz_full_mask)
583                 ct_cpu_track_user(cpu);
584
585         ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
586                                         "kernel/nohz:predown", NULL,
587                                         tick_nohz_cpu_down);
588         WARN_ON(ret < 0);
589         pr_info("NO_HZ: Full dynticks CPUs: %*pbl.\n",
590                 cpumask_pr_args(tick_nohz_full_mask));
591 }
592 #endif
593
594 /*
595  * NOHZ - aka dynamic tick functionality
596  */
597 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
598 /*
599  * NO HZ enabled ?
600  */
601 bool tick_nohz_enabled __read_mostly  = true;
602 unsigned long tick_nohz_active  __read_mostly;
603 /*
604  * Enable / Disable tickless mode
605  */
606 static int __init setup_tick_nohz(char *str)
607 {
608         return (kstrtobool(str, &tick_nohz_enabled) == 0);
609 }
610
611 __setup("nohz=", setup_tick_nohz);
612
613 bool tick_nohz_tick_stopped(void)
614 {
615         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
616
617         return ts->tick_stopped;
618 }
619
620 bool tick_nohz_tick_stopped_cpu(int cpu)
621 {
622         struct tick_sched *ts = per_cpu_ptr(&tick_cpu_sched, cpu);
623
624         return ts->tick_stopped;
625 }
626
627 /**
628  * tick_nohz_update_jiffies - update jiffies when idle was interrupted
629  *
630  * Called from interrupt entry when the CPU was idle
631  *
632  * In case the sched_tick was stopped on this CPU, we have to check if jiffies
633  * must be updated. Otherwise an interrupt handler could use a stale jiffy
634  * value. We do this unconditionally on any CPU, as we don't know whether the
635  * CPU, which has the update task assigned is in a long sleep.
636  */
637 static void tick_nohz_update_jiffies(ktime_t now)
638 {
639         unsigned long flags;
640
641         __this_cpu_write(tick_cpu_sched.idle_waketime, now);
642
643         local_irq_save(flags);
644         tick_do_update_jiffies64(now);
645         local_irq_restore(flags);
646
647         touch_softlockup_watchdog_sched();
648 }
649
650 /*
651  * Updates the per-CPU time idle statistics counters
652  */
653 static void
654 update_ts_time_stats(int cpu, struct tick_sched *ts, ktime_t now, u64 *last_update_time)
655 {
656         ktime_t delta;
657
658         if (ts->idle_active) {
659                 delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
660                 if (nr_iowait_cpu(cpu) > 0)
661                         ts->iowait_sleeptime = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
662                 else
663                         ts->idle_sleeptime = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
664                 ts->idle_entrytime = now;
665         }
666
667         if (last_update_time)
668                 *last_update_time = ktime_to_us(now);
669
670 }
671
672 static void tick_nohz_stop_idle(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
673 {
674         update_ts_time_stats(smp_processor_id(), ts, now, NULL);
675         ts->idle_active = 0;
676
677         sched_clock_idle_wakeup_event();
678 }
679
680 static void tick_nohz_start_idle(struct tick_sched *ts)
681 {
682         ts->idle_entrytime = ktime_get();
683         ts->idle_active = 1;
684         sched_clock_idle_sleep_event();
685 }
686
687 /**
688  * get_cpu_idle_time_us - get the total idle time of a CPU
689  * @cpu: CPU number to query
690  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
691  * counters if NULL.
692  *
693  * Return the cumulative idle time (since boot) for a given
694  * CPU, in microseconds.
695  *
696  * This time is measured via accounting rather than sampling,
697  * and is as accurate as ktime_get() is.
698  *
699  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
700  */
701 u64 get_cpu_idle_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
702 {
703         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
704         ktime_t now, idle;
705
706         if (!tick_nohz_active)
707                 return -1;
708
709         now = ktime_get();
710         if (last_update_time) {
711                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
712                 idle = ts->idle_sleeptime;
713         } else {
714                 if (ts->idle_active && !nr_iowait_cpu(cpu)) {
715                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
716
717                         idle = ktime_add(ts->idle_sleeptime, delta);
718                 } else {
719                         idle = ts->idle_sleeptime;
720                 }
721         }
722
723         return ktime_to_us(idle);
724
725 }
726 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_idle_time_us);
727
728 /**
729  * get_cpu_iowait_time_us - get the total iowait time of a CPU
730  * @cpu: CPU number to query
731  * @last_update_time: variable to store update time in. Do not update
732  * counters if NULL.
733  *
734  * Return the cumulative iowait time (since boot) for a given
735  * CPU, in microseconds.
736  *
737  * This time is measured via accounting rather than sampling,
738  * and is as accurate as ktime_get() is.
739  *
740  * This function returns -1 if NOHZ is not enabled.
741  */
742 u64 get_cpu_iowait_time_us(int cpu, u64 *last_update_time)
743 {
744         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
745         ktime_t now, iowait;
746
747         if (!tick_nohz_active)
748                 return -1;
749
750         now = ktime_get();
751         if (last_update_time) {
752                 update_ts_time_stats(cpu, ts, now, last_update_time);
753                 iowait = ts->iowait_sleeptime;
754         } else {
755                 if (ts->idle_active && nr_iowait_cpu(cpu) > 0) {
756                         ktime_t delta = ktime_sub(now, ts->idle_entrytime);
757
758                         iowait = ktime_add(ts->iowait_sleeptime, delta);
759                 } else {
760                         iowait = ts->iowait_sleeptime;
761                 }
762         }
763
764         return ktime_to_us(iowait);
765 }
766 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cpu_iowait_time_us);
767
768 static void tick_nohz_restart(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
769 {
770         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
771         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, ts->last_tick);
772
773         /* Forward the time to expire in the future */
774         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
775
776         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
777                 hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer,
778                                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
779         } else {
780                 tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
781         }
782
783         /*
784          * Reset to make sure next tick stop doesn't get fooled by past
785          * cached clock deadline.
786          */
787         ts->next_tick = 0;
788 }
789
790 static inline bool local_timer_softirq_pending(void)
791 {
792         return local_softirq_pending() & BIT(TIMER_SOFTIRQ);
793 }
794
795 static ktime_t tick_nohz_next_event(struct tick_sched *ts, int cpu)
796 {
797         u64 basemono, next_tick, delta, expires;
798         unsigned long basejiff;
799         unsigned int seq;
800
801         /* Read jiffies and the time when jiffies were updated last */
802         do {
803                 seq = read_seqcount_begin(&jiffies_seq);
804                 basemono = last_jiffies_update;
805                 basejiff = jiffies;
806         } while (read_seqcount_retry(&jiffies_seq, seq));
807         ts->last_jiffies = basejiff;
808         ts->timer_expires_base = basemono;
809
810         /*
811          * Keep the periodic tick, when RCU, architecture or irq_work
812          * requests it.
813          * Aside of that check whether the local timer softirq is
814          * pending. If so its a bad idea to call get_next_timer_interrupt()
815          * because there is an already expired timer, so it will request
816          * immediate expiry, which rearms the hardware timer with a
817          * minimal delta which brings us back to this place
818          * immediately. Lather, rinse and repeat...
819          */
820         if (rcu_needs_cpu() || arch_needs_cpu() ||
821             irq_work_needs_cpu() || local_timer_softirq_pending()) {
822                 next_tick = basemono + TICK_NSEC;
823         } else {
824                 /*
825                  * Get the next pending timer. If high resolution
826                  * timers are enabled this only takes the timer wheel
827                  * timers into account. If high resolution timers are
828                  * disabled this also looks at the next expiring
829                  * hrtimer.
830                  */
831                 next_tick = get_next_timer_interrupt(basejiff, basemono);
832                 ts->next_timer = next_tick;
833         }
834
835         /*
836          * If the tick is due in the next period, keep it ticking or
837          * force prod the timer.
838          */
839         delta = next_tick - basemono;
840         if (delta <= (u64)TICK_NSEC) {
841                 /*
842                  * Tell the timer code that the base is not idle, i.e. undo
843                  * the effect of get_next_timer_interrupt():
844                  */
845                 timer_clear_idle();
846                 /*
847                  * We've not stopped the tick yet, and there's a timer in the
848                  * next period, so no point in stopping it either, bail.
849                  */
850                 if (!ts->tick_stopped) {
851                         ts->timer_expires = 0;
852                         goto out;
853                 }
854         }
855
856         /*
857          * If this CPU is the one which had the do_timer() duty last, we limit
858          * the sleep time to the timekeeping max_deferment value.
859          * Otherwise we can sleep as long as we want.
860          */
861         delta = timekeeping_max_deferment();
862         if (cpu != tick_do_timer_cpu &&
863             (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE || !ts->do_timer_last))
864                 delta = KTIME_MAX;
865
866         /* Calculate the next expiry time */
867         if (delta < (KTIME_MAX - basemono))
868                 expires = basemono + delta;
869         else
870                 expires = KTIME_MAX;
871
872         ts->timer_expires = min_t(u64, expires, next_tick);
873
874 out:
875         return ts->timer_expires;
876 }
877
878 static void tick_nohz_stop_tick(struct tick_sched *ts, int cpu)
879 {
880         struct clock_event_device *dev = __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev);
881         u64 basemono = ts->timer_expires_base;
882         u64 expires = ts->timer_expires;
883         ktime_t tick = expires;
884
885         /* Make sure we won't be trying to stop it twice in a row. */
886         ts->timer_expires_base = 0;
887
888         /*
889          * If this CPU is the one which updates jiffies, then give up
890          * the assignment and let it be taken by the CPU which runs
891          * the tick timer next, which might be this CPU as well. If we
892          * don't drop this here the jiffies might be stale and
893          * do_timer() never invoked. Keep track of the fact that it
894          * was the one which had the do_timer() duty last.
895          */
896         if (cpu == tick_do_timer_cpu) {
897                 tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
898                 ts->do_timer_last = 1;
899         } else if (tick_do_timer_cpu != TICK_DO_TIMER_NONE) {
900                 ts->do_timer_last = 0;
901         }
902
903         /* Skip reprogram of event if its not changed */
904         if (ts->tick_stopped && (expires == ts->next_tick)) {
905                 /* Sanity check: make sure clockevent is actually programmed */
906                 if (tick == KTIME_MAX || ts->next_tick == hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer))
907                         return;
908
909                 WARN_ON_ONCE(1);
910                 printk_once("basemono: %llu ts->next_tick: %llu dev->next_event: %llu timer->active: %d timer->expires: %llu\n",
911                             basemono, ts->next_tick, dev->next_event,
912                             hrtimer_active(&ts->sched_timer), hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer));
913         }
914
915         /*
916          * nohz_stop_sched_tick can be called several times before
917          * the nohz_restart_sched_tick is called. This happens when
918          * interrupts arrive which do not cause a reschedule. In the
919          * first call we save the current tick time, so we can restart
920          * the scheduler tick in nohz_restart_sched_tick.
921          */
922         if (!ts->tick_stopped) {
923                 calc_load_nohz_start();
924                 quiet_vmstat();
925
926                 ts->last_tick = hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer);
927                 ts->tick_stopped = 1;
928                 trace_tick_stop(1, TICK_DEP_MASK_NONE);
929         }
930
931         ts->next_tick = tick;
932
933         /*
934          * If the expiration time == KTIME_MAX, then we simply stop
935          * the tick timer.
936          */
937         if (unlikely(expires == KTIME_MAX)) {
938                 if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES)
939                         hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
940                 else
941                         tick_program_event(KTIME_MAX, 1);
942                 return;
943         }
944
945         if (ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_HIGHRES) {
946                 hrtimer_start(&ts->sched_timer, tick,
947                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
948         } else {
949                 hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick);
950                 tick_program_event(tick, 1);
951         }
952 }
953
954 static void tick_nohz_retain_tick(struct tick_sched *ts)
955 {
956         ts->timer_expires_base = 0;
957 }
958
959 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
960 static void tick_nohz_stop_sched_tick(struct tick_sched *ts, int cpu)
961 {
962         if (tick_nohz_next_event(ts, cpu))
963                 tick_nohz_stop_tick(ts, cpu);
964         else
965                 tick_nohz_retain_tick(ts);
966 }
967 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
968
969 static void tick_nohz_restart_sched_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
970 {
971         /* Update jiffies first */
972         tick_do_update_jiffies64(now);
973
974         /*
975          * Clear the timer idle flag, so we avoid IPIs on remote queueing and
976          * the clock forward checks in the enqueue path:
977          */
978         timer_clear_idle();
979
980         calc_load_nohz_stop();
981         touch_softlockup_watchdog_sched();
982         /*
983          * Cancel the scheduled timer and restore the tick
984          */
985         ts->tick_stopped  = 0;
986         tick_nohz_restart(ts, now);
987 }
988
989 static void __tick_nohz_full_update_tick(struct tick_sched *ts,
990                                          ktime_t now)
991 {
992 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
993         int cpu = smp_processor_id();
994
995         if (can_stop_full_tick(cpu, ts))
996                 tick_nohz_stop_sched_tick(ts, cpu);
997         else if (ts->tick_stopped)
998                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
999 #endif
1000 }
1001
1002 static void tick_nohz_full_update_tick(struct tick_sched *ts)
1003 {
1004         if (!tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
1005                 return;
1006
1007         if (!ts->tick_stopped && ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE)
1008                 return;
1009
1010         __tick_nohz_full_update_tick(ts, ktime_get());
1011 }
1012
1013 /*
1014  * A pending softirq outside an IRQ (or softirq disabled section) context
1015  * should be waiting for ksoftirqd to handle it. Therefore we shouldn't
1016  * reach here due to the need_resched() early check in can_stop_idle_tick().
1017  *
1018  * However if we are between CPUHP_AP_SMPBOOT_THREADS and CPU_TEARDOWN_CPU on the
1019  * cpu_down() process, softirqs can still be raised while ksoftirqd is parked,
1020  * triggering the below since wakep_softirqd() is ignored.
1021  *
1022  */
1023 static bool report_idle_softirq(void)
1024 {
1025         static int ratelimit;
1026         unsigned int pending = local_softirq_pending();
1027
1028         if (likely(!pending))
1029                 return false;
1030
1031         /* Some softirqs claim to be safe against hotplug and ksoftirqd parking */
1032         if (!cpu_active(smp_processor_id())) {
1033                 pending &= ~SOFTIRQ_HOTPLUG_SAFE_MASK;
1034                 if (!pending)
1035                         return false;
1036         }
1037
1038         if (ratelimit < 10)
1039                 return false;
1040
1041         /* On RT, softirqs handling may be waiting on some lock */
1042         if (!local_bh_blocked())
1043                 return false;
1044
1045         pr_warn("NOHZ tick-stop error: local softirq work is pending, handler #%02x!!!\n",
1046                 pending);
1047         ratelimit++;
1048
1049         return true;
1050 }
1051
1052 static bool can_stop_idle_tick(int cpu, struct tick_sched *ts)
1053 {
1054         /*
1055          * If this CPU is offline and it is the one which updates
1056          * jiffies, then give up the assignment and let it be taken by
1057          * the CPU which runs the tick timer next. If we don't drop
1058          * this here the jiffies might be stale and do_timer() never
1059          * invoked.
1060          */
1061         if (unlikely(!cpu_online(cpu))) {
1062                 if (cpu == tick_do_timer_cpu)
1063                         tick_do_timer_cpu = TICK_DO_TIMER_NONE;
1064                 /*
1065                  * Make sure the CPU doesn't get fooled by obsolete tick
1066                  * deadline if it comes back online later.
1067                  */
1068                 ts->next_tick = 0;
1069                 return false;
1070         }
1071
1072         if (unlikely(ts->nohz_mode == NOHZ_MODE_INACTIVE))
1073                 return false;
1074
1075         if (need_resched())
1076                 return false;
1077
1078         if (unlikely(report_idle_softirq()))
1079                 return false;
1080
1081         if (tick_nohz_full_enabled()) {
1082                 /*
1083                  * Keep the tick alive to guarantee timekeeping progression
1084                  * if there are full dynticks CPUs around
1085                  */
1086                 if (tick_do_timer_cpu == cpu)
1087                         return false;
1088
1089                 /* Should not happen for nohz-full */
1090                 if (WARN_ON_ONCE(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
1091                         return false;
1092         }
1093
1094         return true;
1095 }
1096
1097 static void __tick_nohz_idle_stop_tick(struct tick_sched *ts)
1098 {
1099         ktime_t expires;
1100         int cpu = smp_processor_id();
1101
1102         /*
1103          * If tick_nohz_get_sleep_length() ran tick_nohz_next_event(), the
1104          * tick timer expiration time is known already.
1105          */
1106         if (ts->timer_expires_base)
1107                 expires = ts->timer_expires;
1108         else if (can_stop_idle_tick(cpu, ts))
1109                 expires = tick_nohz_next_event(ts, cpu);
1110         else
1111                 return;
1112
1113         ts->idle_calls++;
1114
1115         if (expires > 0LL) {
1116                 int was_stopped = ts->tick_stopped;
1117
1118                 tick_nohz_stop_tick(ts, cpu);
1119
1120                 ts->idle_sleeps++;
1121                 ts->idle_expires = expires;
1122
1123                 if (!was_stopped && ts->tick_stopped) {
1124                         ts->idle_jiffies = ts->last_jiffies;
1125                         nohz_balance_enter_idle(cpu);
1126                 }
1127         } else {
1128                 tick_nohz_retain_tick(ts);
1129         }
1130 }
1131
1132 /**
1133  * tick_nohz_idle_stop_tick - stop the idle tick from the idle task
1134  *
1135  * When the next event is more than a tick into the future, stop the idle tick
1136  */
1137 void tick_nohz_idle_stop_tick(void)
1138 {
1139         __tick_nohz_idle_stop_tick(this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched));
1140 }
1141
1142 void tick_nohz_idle_retain_tick(void)
1143 {
1144         tick_nohz_retain_tick(this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched));
1145         /*
1146          * Undo the effect of get_next_timer_interrupt() called from
1147          * tick_nohz_next_event().
1148          */
1149         timer_clear_idle();
1150 }
1151
1152 /**
1153  * tick_nohz_idle_enter - prepare for entering idle on the current CPU
1154  *
1155  * Called when we start the idle loop.
1156  */
1157 void tick_nohz_idle_enter(void)
1158 {
1159         struct tick_sched *ts;
1160
1161         lockdep_assert_irqs_enabled();
1162
1163         local_irq_disable();
1164
1165         ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1166
1167         WARN_ON_ONCE(ts->timer_expires_base);
1168
1169         ts->inidle = 1;
1170         tick_nohz_start_idle(ts);
1171
1172         local_irq_enable();
1173 }
1174
1175 /**
1176  * tick_nohz_irq_exit - update next tick event from interrupt exit
1177  *
1178  * When an interrupt fires while we are idle and it doesn't cause
1179  * a reschedule, it may still add, modify or delete a timer, enqueue
1180  * an RCU callback, etc...
1181  * So we need to re-calculate and reprogram the next tick event.
1182  */
1183 void tick_nohz_irq_exit(void)
1184 {
1185         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1186
1187         if (ts->inidle)
1188                 tick_nohz_start_idle(ts);
1189         else
1190                 tick_nohz_full_update_tick(ts);
1191 }
1192
1193 /**
1194  * tick_nohz_idle_got_tick - Check whether or not the tick handler has run
1195  */
1196 bool tick_nohz_idle_got_tick(void)
1197 {
1198         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1199
1200         if (ts->got_idle_tick) {
1201                 ts->got_idle_tick = 0;
1202                 return true;
1203         }
1204         return false;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * tick_nohz_get_next_hrtimer - return the next expiration time for the hrtimer
1209  * or the tick, whatever that expires first. Note that, if the tick has been
1210  * stopped, it returns the next hrtimer.
1211  *
1212  * Called from power state control code with interrupts disabled
1213  */
1214 ktime_t tick_nohz_get_next_hrtimer(void)
1215 {
1216         return __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev)->next_event;
1217 }
1218
1219 /**
1220  * tick_nohz_get_sleep_length - return the expected length of the current sleep
1221  * @delta_next: duration until the next event if the tick cannot be stopped
1222  *
1223  * Called from power state control code with interrupts disabled.
1224  *
1225  * The return value of this function and/or the value returned by it through the
1226  * @delta_next pointer can be negative which must be taken into account by its
1227  * callers.
1228  */
1229 ktime_t tick_nohz_get_sleep_length(ktime_t *delta_next)
1230 {
1231         struct clock_event_device *dev = __this_cpu_read(tick_cpu_device.evtdev);
1232         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1233         int cpu = smp_processor_id();
1234         /*
1235          * The idle entry time is expected to be a sufficient approximation of
1236          * the current time at this point.
1237          */
1238         ktime_t now = ts->idle_entrytime;
1239         ktime_t next_event;
1240
1241         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
1242
1243         *delta_next = ktime_sub(dev->next_event, now);
1244
1245         if (!can_stop_idle_tick(cpu, ts))
1246                 return *delta_next;
1247
1248         next_event = tick_nohz_next_event(ts, cpu);
1249         if (!next_event)
1250                 return *delta_next;
1251
1252         /*
1253          * If the next highres timer to expire is earlier than next_event, the
1254          * idle governor needs to know that.
1255          */
1256         next_event = min_t(u64, next_event,
1257                            hrtimer_next_event_without(&ts->sched_timer));
1258
1259         return ktime_sub(next_event, now);
1260 }
1261
1262 /**
1263  * tick_nohz_get_idle_calls_cpu - return the current idle calls counter value
1264  * for a particular CPU.
1265  *
1266  * Called from the schedutil frequency scaling governor in scheduler context.
1267  */
1268 unsigned long tick_nohz_get_idle_calls_cpu(int cpu)
1269 {
1270         struct tick_sched *ts = tick_get_tick_sched(cpu);
1271
1272         return ts->idle_calls;
1273 }
1274
1275 /**
1276  * tick_nohz_get_idle_calls - return the current idle calls counter value
1277  *
1278  * Called from the schedutil frequency scaling governor in scheduler context.
1279  */
1280 unsigned long tick_nohz_get_idle_calls(void)
1281 {
1282         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1283
1284         return ts->idle_calls;
1285 }
1286
1287 static void tick_nohz_account_idle_time(struct tick_sched *ts,
1288                                         ktime_t now)
1289 {
1290         unsigned long ticks;
1291
1292         ts->idle_exittime = now;
1293
1294         if (vtime_accounting_enabled_this_cpu())
1295                 return;
1296         /*
1297          * We stopped the tick in idle. Update process times would miss the
1298          * time we slept as update_process_times does only a 1 tick
1299          * accounting. Enforce that this is accounted to idle !
1300          */
1301         ticks = jiffies - ts->idle_jiffies;
1302         /*
1303          * We might be one off. Do not randomly account a huge number of ticks!
1304          */
1305         if (ticks && ticks < LONG_MAX)
1306                 account_idle_ticks(ticks);
1307 }
1308
1309 void tick_nohz_idle_restart_tick(void)
1310 {
1311         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1312
1313         if (ts->tick_stopped) {
1314                 ktime_t now = ktime_get();
1315                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
1316                 tick_nohz_account_idle_time(ts, now);
1317         }
1318 }
1319
1320 static void tick_nohz_idle_update_tick(struct tick_sched *ts, ktime_t now)
1321 {
1322         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()))
1323                 __tick_nohz_full_update_tick(ts, now);
1324         else
1325                 tick_nohz_restart_sched_tick(ts, now);
1326
1327         tick_nohz_account_idle_time(ts, now);
1328 }
1329
1330 /**
1331  * tick_nohz_idle_exit - restart the idle tick from the idle task
1332  *
1333  * Restart the idle tick when the CPU is woken up from idle
1334  * This also exit the RCU extended quiescent state. The CPU
1335  * can use RCU again after this function is called.
1336  */
1337 void tick_nohz_idle_exit(void)
1338 {
1339         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1340         bool idle_active, tick_stopped;
1341         ktime_t now;
1342
1343         local_irq_disable();
1344
1345         WARN_ON_ONCE(!ts->inidle);
1346         WARN_ON_ONCE(ts->timer_expires_base);
1347
1348         ts->inidle = 0;
1349         idle_active = ts->idle_active;
1350         tick_stopped = ts->tick_stopped;
1351
1352         if (idle_active || tick_stopped)
1353                 now = ktime_get();
1354
1355         if (idle_active)
1356                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1357
1358         if (tick_stopped)
1359                 tick_nohz_idle_update_tick(ts, now);
1360
1361         local_irq_enable();
1362 }
1363
1364 /*
1365  * The nohz low res interrupt handler
1366  */
1367 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
1368 {
1369         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1370         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1371         ktime_t now = ktime_get();
1372
1373         dev->next_event = KTIME_MAX;
1374
1375         tick_sched_do_timer(ts, now);
1376         tick_sched_handle(ts, regs);
1377
1378         if (unlikely(ts->tick_stopped)) {
1379                 /*
1380                  * The clockevent device is not reprogrammed, so change the
1381                  * clock event device to ONESHOT_STOPPED to avoid spurious
1382                  * interrupts on devices which might not be truly one shot.
1383                  */
1384                 tick_program_event(KTIME_MAX, 1);
1385                 return;
1386         }
1387
1388         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
1389         tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
1390 }
1391
1392 static inline void tick_nohz_activate(struct tick_sched *ts, int mode)
1393 {
1394         if (!tick_nohz_enabled)
1395                 return;
1396         ts->nohz_mode = mode;
1397         /* One update is enough */
1398         if (!test_and_set_bit(0, &tick_nohz_active))
1399                 timers_update_nohz();
1400 }
1401
1402 /**
1403  * tick_nohz_switch_to_nohz - switch to nohz mode
1404  */
1405 static void tick_nohz_switch_to_nohz(void)
1406 {
1407         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1408         ktime_t next;
1409
1410         if (!tick_nohz_enabled)
1411                 return;
1412
1413         if (tick_switch_to_oneshot(tick_nohz_handler))
1414                 return;
1415
1416         /*
1417          * Recycle the hrtimer in ts, so we can share the
1418          * hrtimer_forward with the highres code.
1419          */
1420         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS_HARD);
1421         /* Get the next period */
1422         next = tick_init_jiffy_update();
1423
1424         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, next);
1425         hrtimer_forward_now(&ts->sched_timer, TICK_NSEC);
1426         tick_program_event(hrtimer_get_expires(&ts->sched_timer), 1);
1427         tick_nohz_activate(ts, NOHZ_MODE_LOWRES);
1428 }
1429
1430 static inline void tick_nohz_irq_enter(void)
1431 {
1432         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1433         ktime_t now;
1434
1435         if (!ts->idle_active && !ts->tick_stopped)
1436                 return;
1437         now = ktime_get();
1438         if (ts->idle_active)
1439                 tick_nohz_stop_idle(ts, now);
1440         /*
1441          * If all CPUs are idle. We may need to update a stale jiffies value.
1442          * Note nohz_full is a special case: a timekeeper is guaranteed to stay
1443          * alive but it might be busy looping with interrupts disabled in some
1444          * rare case (typically stop machine). So we must make sure we have a
1445          * last resort.
1446          */
1447         if (ts->tick_stopped)
1448                 tick_nohz_update_jiffies(now);
1449 }
1450
1451 #else
1452
1453 static inline void tick_nohz_switch_to_nohz(void) { }
1454 static inline void tick_nohz_irq_enter(void) { }
1455 static inline void tick_nohz_activate(struct tick_sched *ts, int mode) { }
1456
1457 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1458
1459 /*
1460  * Called from irq_enter to notify about the possible interruption of idle()
1461  */
1462 void tick_irq_enter(void)
1463 {
1464         tick_check_oneshot_broadcast_this_cpu();
1465         tick_nohz_irq_enter();
1466 }
1467
1468 /*
1469  * High resolution timer specific code
1470  */
1471 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1472 /*
1473  * We rearm the timer until we get disabled by the idle code.
1474  * Called with interrupts disabled.
1475  */
1476 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
1477 {
1478         struct tick_sched *ts =
1479                 container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
1480         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
1481         ktime_t now = ktime_get();
1482
1483         tick_sched_do_timer(ts, now);
1484
1485         /*
1486          * Do not call, when we are not in irq context and have
1487          * no valid regs pointer
1488          */
1489         if (regs)
1490                 tick_sched_handle(ts, regs);
1491         else
1492                 ts->next_tick = 0;
1493
1494         /* No need to reprogram if we are in idle or full dynticks mode */
1495         if (unlikely(ts->tick_stopped))
1496                 return HRTIMER_NORESTART;
1497
1498         hrtimer_forward(timer, now, TICK_NSEC);
1499
1500         return HRTIMER_RESTART;
1501 }
1502
1503 static int sched_skew_tick;
1504
1505 static int __init skew_tick(char *str)
1506 {
1507         get_option(&str, &sched_skew_tick);
1508
1509         return 0;
1510 }
1511 early_param("skew_tick", skew_tick);
1512
1513 /**
1514  * tick_setup_sched_timer - setup the tick emulation timer
1515  */
1516 void tick_setup_sched_timer(void)
1517 {
1518         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1519         ktime_t now = ktime_get();
1520
1521         /*
1522          * Emulate tick processing via per-CPU hrtimers:
1523          */
1524         hrtimer_init(&ts->sched_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS_HARD);
1525         ts->sched_timer.function = tick_sched_timer;
1526
1527         /* Get the next period (per-CPU) */
1528         hrtimer_set_expires(&ts->sched_timer, tick_init_jiffy_update());
1529
1530         /* Offset the tick to avert jiffies_lock contention. */
1531         if (sched_skew_tick) {
1532                 u64 offset = TICK_NSEC >> 1;
1533                 do_div(offset, num_possible_cpus());
1534                 offset *= smp_processor_id();
1535                 hrtimer_add_expires_ns(&ts->sched_timer, offset);
1536         }
1537
1538         hrtimer_forward(&ts->sched_timer, now, TICK_NSEC);
1539         hrtimer_start_expires(&ts->sched_timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
1540         tick_nohz_activate(ts, NOHZ_MODE_HIGHRES);
1541 }
1542 #endif /* HIGH_RES_TIMERS */
1543
1544 #if defined CONFIG_NO_HZ_COMMON || defined CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1545 void tick_cancel_sched_timer(int cpu)
1546 {
1547         struct tick_sched *ts = &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu);
1548
1549 # ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1550         if (ts->sched_timer.base)
1551                 hrtimer_cancel(&ts->sched_timer);
1552 # endif
1553
1554         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
1555 }
1556 #endif
1557
1558 /*
1559  * Async notification about clocksource changes
1560  */
1561 void tick_clock_notify(void)
1562 {
1563         int cpu;
1564
1565         for_each_possible_cpu(cpu)
1566                 set_bit(0, &per_cpu(tick_cpu_sched, cpu).check_clocks);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Async notification about clock event changes
1571  */
1572 void tick_oneshot_notify(void)
1573 {
1574         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1575
1576         set_bit(0, &ts->check_clocks);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Check, if a change happened, which makes oneshot possible.
1581  *
1582  * Called cyclic from the hrtimer softirq (driven by the timer
1583  * softirq) allow_nohz signals, that we can switch into low-res nohz
1584  * mode, because high resolution timers are disabled (either compile
1585  * or runtime). Called with interrupts disabled.
1586  */
1587 int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
1588 {
1589         struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);
1590
1591         if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
1592                 return 0;
1593
1594         if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
1595                 return 0;
1596
1597         if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
1598                 return 0;
1599
1600         if (!allow_nohz)
1601                 return 1;
1602
1603         tick_nohz_switch_to_nohz();
1604         return 0;
1605 }