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