Quelle  tick-broadcast.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * This file contains functions which emulate a local clock-event
 * device via a broadcast event source.
 *
 * Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
 * Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
 * Copyright(C) 2006-2007, Timesys Corp., Thomas Gleixner
 */
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/percpu.h>
#include <linux/profile.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/module.h>

#include "tick-internal.h"

/*
 * Broadcast support for broken x86 hardware, where the local apic
 * timer stops in C3 state.
 */

static struct tick_device tick_broadcast_device;
static cpumask_var_t tick_broadcast_mask __cpumask_var_read_mostly;
static cpumask_var_t tick_broadcast_on __cpumask_var_read_mostly;
static cpumask_var_t tmpmask __cpumask_var_read_mostly;
static int tick_broadcast_forced;

static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_RAW_SPINLOCK(tick_broadcast_lock);

#ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT
static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device *, tick_oneshot_wakeup_device);

static void tick_broadcast_setup_oneshot(struct clock_event_device *bc, bool from_periodic);
static void tick_broadcast_clear_oneshot(int cpu);
static void tick_resume_broadcast_oneshot(struct clock_event_device *bc);
# ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
static void tick_broadcast_oneshot_offline(unsigned int cpu);
# endif
#else
static inline void
tick_broadcast_setup_oneshot(struct clock_event_device *bc, bool from_periodic) { BUG(); }
static inline void tick_broadcast_clear_oneshot(int cpu) { }
static inline void tick_resume_broadcast_oneshot(struct clock_event_device *bc) { }
# ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
static inline void tick_broadcast_oneshot_offline(unsigned int cpu) { }
# endif
#endif

/*
 * Debugging: see timer_list.c
 */
struct tick_device *tick_get_broadcast_device(void)
{
 return &tick_broadcast_device;
}

struct cpumask *tick_get_broadcast_mask(void)
{
 return tick_broadcast_mask;
}

static struct clock_event_device *tick_get_oneshot_wakeup_device(int cpu);

const struct clock_event_device *tick_get_wakeup_device(int cpu)
{
 return tick_get_oneshot_wakeup_device(cpu);
}

/*
 * Start the device in periodic mode
 */
static void tick_broadcast_start_periodic(struct clock_event_device *bc)
{
 if (bc)
  tick_setup_periodic(bc, 1);
}

/*
 * Check, if the device can be utilized as broadcast device:
 */
static bool tick_check_broadcast_device(struct clock_event_device *curdev,
     struct clock_event_device *newdev)
{
 if ((newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) ||
     (newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_PERCPU) ||
     (newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP))
  return false;

 if (tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_ONESHOT &&
     !(newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT))
  return false;

 return !curdev || newdev->rating > curdev->rating;
}

#ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT
static struct clock_event_device *tick_get_oneshot_wakeup_device(int cpu)
{
 return per_cpu(tick_oneshot_wakeup_device, cpu);
}

static void tick_oneshot_wakeup_handler(struct clock_event_device *wd)
{
 /*
 * If we woke up early and the tick was reprogrammed in the
 * meantime then this may be spurious but harmless.
 */
 tick_receive_broadcast();
}

static bool tick_set_oneshot_wakeup_device(struct clock_event_device *newdev,
        int cpu)
{
 struct clock_event_device *curdev = tick_get_oneshot_wakeup_device(cpu);

 if (!newdev)
  goto set_device;

 if ((newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) ||
     (newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP))
   return false;

 if (!(newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_PERCPU) ||
     !(newdev->features & CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT))
  return false;

 if (!cpumask_equal(newdev->cpumask, cpumask_of(cpu)))
  return false;

 if (curdev && newdev->rating <= curdev->rating)
  return false;

 if (!try_module_get(newdev->owner))
  return false;

 newdev->event_handler = tick_oneshot_wakeup_handler;
set_device:
 clockevents_exchange_device(curdev, newdev);
 per_cpu(tick_oneshot_wakeup_device, cpu) = newdev;
 return true;
}
#else
static struct clock_event_device *tick_get_oneshot_wakeup_device(int cpu)
{
 return NULL;
}

static bool tick_set_oneshot_wakeup_device(struct clock_event_device *newdev,
        int cpu)
{
 return false;
}
#endif

/*
 * Conditionally install/replace broadcast device
 */
void tick_install_broadcast_device(struct clock_event_device *dev, int cpu)
{
 struct clock_event_device *cur = tick_broadcast_device.evtdev;

 if (tick_set_oneshot_wakeup_device(dev, cpu))
  return;

 if (!tick_check_broadcast_device(cur, dev))
  return;

 if (!try_module_get(dev->owner))
  return;

 clockevents_exchange_device(cur, dev);
 if (cur)
  cur->event_handler = clockevents_handle_noop;
 tick_broadcast_device.evtdev = dev;
 if (!cpumask_empty(tick_broadcast_mask))
  tick_broadcast_start_periodic(dev);

 if (!(dev->features & CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT))
  return;

 /*
 * If the system already runs in oneshot mode, switch the newly
 * registered broadcast device to oneshot mode explicitly.
 */
 if (tick_broadcast_oneshot_active()) {
  tick_broadcast_switch_to_oneshot();
  return;
 }

 /*
 * Inform all cpus about this. We might be in a situation
 * where we did not switch to oneshot mode because the per cpu
 * devices are affected by CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP and the lack
 * of a oneshot capable broadcast device. Without that
 * notification the systems stays stuck in periodic mode
 * forever.
 */
 tick_clock_notify();
}

/*
 * Check, if the device is the broadcast device
 */
int tick_is_broadcast_device(struct clock_event_device *dev)
{
 return (dev && tick_broadcast_device.evtdev == dev);
}

int tick_broadcast_update_freq(struct clock_event_device *dev, u32 freq)
{
 int ret = -ENODEV;

 if (tick_is_broadcast_device(dev)) {
  raw_spin_lock(&tick_broadcast_lock);
  ret = __clockevents_update_freq(dev, freq);
  raw_spin_unlock(&tick_broadcast_lock);
 }
 return ret;
}


static void err_broadcast(const struct cpumask *mask)
{
 pr_crit_once("Failed to broadcast timer tick. Some CPUs may be unresponsive.\n");
}

static void tick_device_setup_broadcast_func(struct clock_event_device *dev)
{
 if (!dev->broadcast)
  dev->broadcast = tick_broadcast;
 if (!dev->broadcast) {
  pr_warn_once("%s depends on broadcast, but no broadcast function available\n",
        dev->name);
  dev->broadcast = err_broadcast;
 }
}

/*
 * Check, if the device is dysfunctional and a placeholder, which
 * needs to be handled by the broadcast device.
 */
int tick_device_uses_broadcast(struct clock_event_device *dev, int cpu)
{
 struct clock_event_device *bc = tick_broadcast_device.evtdev;
 unsigned long flags;
 int ret = 0;

 raw_spin_lock_irqsave(&tick_broadcast_lock, flags);

 /*
 * Devices might be registered with both periodic and oneshot
 * mode disabled. This signals, that the device needs to be
 * operated from the broadcast device and is a placeholder for
 * the cpu local device.
 */
 if (!tick_device_is_functional(dev)) {
  dev->event_handler = tick_handle_periodic;
  tick_device_setup_broadcast_func(dev);
  cpumask_set_cpu(cpu, tick_broadcast_mask);
  if (tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_PERIODIC)
   tick_broadcast_start_periodic(bc);
  else
   tick_broadcast_setup_oneshot(bc, false);
  ret = 1;
 } else {
  /*
 * Clear the broadcast bit for this cpu if the
 * device is not power state affected.
 */
  if (!(dev->features & CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP))
   cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_mask);
  else
   tick_device_setup_broadcast_func(dev);

  /*
 * Clear the broadcast bit if the CPU is not in
 * periodic broadcast on state.
 */
  if (!cpumask_test_cpu(cpu, tick_broadcast_on))
   cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_mask);

  switch (tick_broadcast_device.mode) {
  case TICKDEV_MODE_ONESHOT:
   /*
 * If the system is in oneshot mode we can
 * unconditionally clear the oneshot mask bit,
 * because the CPU is running and therefore
 * not in an idle state which causes the power
 * state affected device to stop. Let the
 * caller initialize the device.
 */
   tick_broadcast_clear_oneshot(cpu);
   ret = 0;
   break;

  case TICKDEV_MODE_PERIODIC:
   /*
 * If the system is in periodic mode, check
 * whether the broadcast device can be
 * switched off now.
 */
   if (cpumask_empty(tick_broadcast_mask) && bc)
    clockevents_shutdown(bc);
   /*
 * If we kept the cpu in the broadcast mask,
 * tell the caller to leave the per cpu device
 * in shutdown state. The periodic interrupt
 * is delivered by the broadcast device, if
 * the broadcast device exists and is not
 * hrtimer based.
 */
   if (bc && !(bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER))
    ret = cpumask_test_cpu(cpu, tick_broadcast_mask);
   break;
  default:
   break;
  }
 }
 raw_spin_unlock_irqrestore(&tick_broadcast_lock, flags);
 return ret;
}

int tick_receive_broadcast(void)
{
 struct tick_device *td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
 struct clock_event_device *evt = td->evtdev;

 if (!evt)
  return -ENODEV;

 if (!evt->event_handler)
  return -EINVAL;

 evt->event_handler(evt);
 return 0;
}

/*
 * Broadcast the event to the cpus, which are set in the mask (mangled).
 */
static bool tick_do_broadcast(struct cpumask *mask)
{
 int cpu = smp_processor_id();
 struct tick_device *td;
 bool local = false;

 /*
 * Check, if the current cpu is in the mask
 */
 if (cpumask_test_cpu(cpu, mask)) {
  struct clock_event_device *bc = tick_broadcast_device.evtdev;

  cpumask_clear_cpu(cpu, mask);
  /*
 * We only run the local handler, if the broadcast
 * device is not hrtimer based. Otherwise we run into
 * a hrtimer recursion.
 *
 * local timer_interrupt()
 *   local_handler()
 *     expire_hrtimers()
 *       bc_handler()
 *         local_handler()
 *      expire_hrtimers()
 */
  local = !(bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER);
 }

 if (!cpumask_empty(mask)) {
  /*
 * It might be necessary to actually check whether the devices
 * have different broadcast functions. For now, just use the
 * one of the first device. This works as long as we have this
 * misfeature only on x86 (lapic)
 */
  td = &per_cpu(tick_cpu_device, cpumask_first(mask));
  td->evtdev->broadcast(mask);
 }
 return local;
}

/*
 * Periodic broadcast:
 * - invoke the broadcast handlers
 */
static bool tick_do_periodic_broadcast(void)
{
 cpumask_and(tmpmask, cpu_online_mask, tick_broadcast_mask);
 return tick_do_broadcast(tmpmask);
}

/*
 * Event handler for periodic broadcast ticks
 */
static void tick_handle_periodic_broadcast(struct clock_event_device *dev)
{
 struct tick_device *td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
 bool bc_local;

 raw_spin_lock(&tick_broadcast_lock);

 /* Handle spurious interrupts gracefully */
 if (clockevent_state_shutdown(tick_broadcast_device.evtdev)) {
  raw_spin_unlock(&tick_broadcast_lock);
  return;
 }

 bc_local = tick_do_periodic_broadcast();

 if (clockevent_state_oneshot(dev)) {
  ktime_t next = ktime_add_ns(dev->next_event, TICK_NSEC);

  clockevents_program_event(dev, next, true);
 }
 raw_spin_unlock(&tick_broadcast_lock);

 /*
 * We run the handler of the local cpu after dropping
 * tick_broadcast_lock because the handler might deadlock when
 * trying to switch to oneshot mode.
 */
 if (bc_local)
  td->evtdev->event_handler(td->evtdev);
}

/**
 * tick_broadcast_control - Enable/disable or force broadcast mode
 * @mode: The selected broadcast mode
 *
 * Called when the system enters a state where affected tick devices
 * might stop. Note: TICK_BROADCAST_FORCE cannot be undone.
 */
void tick_broadcast_control(enum tick_broadcast_mode mode)
{
 struct clock_event_device *bc, *dev;
 struct tick_device *td;
 int cpu, bc_stopped;
 unsigned long flags;

 /* Protects also the local clockevent device. */
 raw_spin_lock_irqsave(&tick_broadcast_lock, flags);
 td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
 dev = td->evtdev;

 /*
 * Is the device not affected by the powerstate ?
 */
 if (!dev || !(dev->features & CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP))
  goto out;

 if (!tick_device_is_functional(dev))
  goto out;

 cpu = smp_processor_id();
 bc = tick_broadcast_device.evtdev;
 bc_stopped = cpumask_empty(tick_broadcast_mask);

 switch (mode) {
 case TICK_BROADCAST_FORCE:
  tick_broadcast_forced = 1;
  fallthrough;
 case TICK_BROADCAST_ON:
  cpumask_set_cpu(cpu, tick_broadcast_on);
  if (!cpumask_test_and_set_cpu(cpu, tick_broadcast_mask)) {
   /*
 * Only shutdown the cpu local device, if:
 *
 * - the broadcast device exists
 * - the broadcast device is not a hrtimer based one
 * - the broadcast device is in periodic mode to
 *   avoid a hiccup during switch to oneshot mode
 */
   if (bc && !(bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER) &&
       tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_PERIODIC)
    clockevents_shutdown(dev);
  }
  break;

 case TICK_BROADCAST_OFF:
  if (tick_broadcast_forced)
   break;
  cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_on);
  if (cpumask_test_and_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_mask)) {
   if (tick_broadcast_device.mode ==
       TICKDEV_MODE_PERIODIC)
    tick_setup_periodic(dev, 0);
  }
  break;
 }

 if (bc) {
  if (cpumask_empty(tick_broadcast_mask)) {
   if (!bc_stopped)
    clockevents_shutdown(bc);
  } else if (bc_stopped) {
   if (tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_PERIODIC)
    tick_broadcast_start_periodic(bc);
   else
    tick_broadcast_setup_oneshot(bc, false);
  }
 }
out:
 raw_spin_unlock_irqrestore(&tick_broadcast_lock, flags);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(tick_broadcast_control);

/*
 * Set the periodic handler depending on broadcast on/off
 */
void tick_set_periodic_handler(struct clock_event_device *dev, int broadcast)
{
 if (!broadcast)
  dev->event_handler = tick_handle_periodic;
 else
  dev->event_handler = tick_handle_periodic_broadcast;
}

#ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
static void tick_shutdown_broadcast(void)
{
 struct clock_event_device *bc = tick_broadcast_device.evtdev;

 if (tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_PERIODIC) {
  if (bc && cpumask_empty(tick_broadcast_mask))
   clockevents_shutdown(bc);
 }
}

/*
 * Remove a CPU from broadcasting
 */
void tick_broadcast_offline(unsigned int cpu)
{
 raw_spin_lock(&tick_broadcast_lock);
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_mask);
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_on);
 tick_broadcast_oneshot_offline(cpu);
 tick_shutdown_broadcast();
 raw_spin_unlock(&tick_broadcast_lock);
}

#endif

void tick_suspend_broadcast(void)
{
 struct clock_event_device *bc;
 unsigned long flags;

 raw_spin_lock_irqsave(&tick_broadcast_lock, flags);

 bc = tick_broadcast_device.evtdev;
 if (bc)
  clockevents_shutdown(bc);

 raw_spin_unlock_irqrestore(&tick_broadcast_lock, flags);
}

/*
 * This is called from tick_resume_local() on a resuming CPU. That's
 * called from the core resume function, tick_unfreeze() and the magic XEN
 * resume hackery.
 *
 * In none of these cases the broadcast device mode can change and the
 * bit of the resuming CPU in the broadcast mask is safe as well.
 */
bool tick_resume_check_broadcast(void)
{
 if (tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_ONESHOT)
  return false;
 else
  return cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), tick_broadcast_mask);
}

void tick_resume_broadcast(void)
{
 struct clock_event_device *bc;
 unsigned long flags;

 raw_spin_lock_irqsave(&tick_broadcast_lock, flags);

 bc = tick_broadcast_device.evtdev;

 if (bc) {
  clockevents_tick_resume(bc);

  switch (tick_broadcast_device.mode) {
  case TICKDEV_MODE_PERIODIC:
   if (!cpumask_empty(tick_broadcast_mask))
    tick_broadcast_start_periodic(bc);
   break;
  case TICKDEV_MODE_ONESHOT:
   if (!cpumask_empty(tick_broadcast_mask))
    tick_resume_broadcast_oneshot(bc);
   break;
  }
 }
 raw_spin_unlock_irqrestore(&tick_broadcast_lock, flags);
}

#ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT

static cpumask_var_t tick_broadcast_oneshot_mask __cpumask_var_read_mostly;
static cpumask_var_t tick_broadcast_pending_mask __cpumask_var_read_mostly;
static cpumask_var_t tick_broadcast_force_mask __cpumask_var_read_mostly;

/*
 * Exposed for debugging: see timer_list.c
 */
struct cpumask *tick_get_broadcast_oneshot_mask(void)
{
 return tick_broadcast_oneshot_mask;
}

/*
 * Called before going idle with interrupts disabled. Checks whether a
 * broadcast event from the other core is about to happen. We detected
 * that in tick_broadcast_oneshot_control(). The callsite can use this
 * to avoid a deep idle transition as we are about to get the
 * broadcast IPI right away.
 */
noinstr int tick_check_broadcast_expired(void)
{
#ifdef _ASM_GENERIC_BITOPS_INSTRUMENTED_NON_ATOMIC_H
 return arch_test_bit(smp_processor_id(), cpumask_bits(tick_broadcast_force_mask));
#else
 return cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), tick_broadcast_force_mask);
#endif
}

/*
 * Set broadcast interrupt affinity
 */
static void tick_broadcast_set_affinity(struct clock_event_device *bc,
     const struct cpumask *cpumask)
{
 if (!(bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_DYNIRQ))
  return;

 if (cpumask_equal(bc->cpumask, cpumask))
  return;

 bc->cpumask = cpumask;
 irq_set_affinity(bc->irq, bc->cpumask);
}

static void tick_broadcast_set_event(struct clock_event_device *bc, int cpu,
         ktime_t expires)
{
 if (!clockevent_state_oneshot(bc))
  clockevents_switch_state(bc, CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT);

 clockevents_program_event(bc, expires, 1);
 tick_broadcast_set_affinity(bc, cpumask_of(cpu));
}

static void tick_resume_broadcast_oneshot(struct clock_event_device *bc)
{
 clockevents_switch_state(bc, CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT);
}

/*
 * Called from irq_enter() when idle was interrupted to reenable the
 * per cpu device.
 */
void tick_check_oneshot_broadcast_this_cpu(void)
{
 if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), tick_broadcast_oneshot_mask)) {
  struct tick_device *td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);

  /*
 * We might be in the middle of switching over from
 * periodic to oneshot. If the CPU has not yet
 * switched over, leave the device alone.
 */
  if (td->mode == TICKDEV_MODE_ONESHOT) {
   clockevents_switch_state(td->evtdev,
           CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT);
  }
 }
}

/*
 * Handle oneshot mode broadcasting
 */
static void tick_handle_oneshot_broadcast(struct clock_event_device *dev)
{
 struct tick_device *td;
 ktime_t now, next_event;
 int cpu, next_cpu = 0;
 bool bc_local;

 raw_spin_lock(&tick_broadcast_lock);
 dev->next_event = KTIME_MAX;
 next_event = KTIME_MAX;
 cpumask_clear(tmpmask);
 now = ktime_get();
 /* Find all expired events */
 for_each_cpu(cpu, tick_broadcast_oneshot_mask) {
  /*
 * Required for !SMP because for_each_cpu() reports
 * unconditionally CPU0 as set on UP kernels.
 */
  if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) &&
      cpumask_empty(tick_broadcast_oneshot_mask))
   break;

  td = &per_cpu(tick_cpu_device, cpu);
  if (td->evtdev->next_event <= now) {
   cpumask_set_cpu(cpu, tmpmask);
   /*
 * Mark the remote cpu in the pending mask, so
 * it can avoid reprogramming the cpu local
 * timer in tick_broadcast_oneshot_control().
 */
   cpumask_set_cpu(cpu, tick_broadcast_pending_mask);
  } else if (td->evtdev->next_event < next_event) {
   next_event = td->evtdev->next_event;
   next_cpu = cpu;
  }
 }

 /*
 * Remove the current cpu from the pending mask. The event is
 * delivered immediately in tick_do_broadcast() !
 */
 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), tick_broadcast_pending_mask);

 /* Take care of enforced broadcast requests */
 cpumask_or(tmpmask, tmpmask, tick_broadcast_force_mask);
 cpumask_clear(tick_broadcast_force_mask);

 /*
 * Sanity check. Catch the case where we try to broadcast to
 * offline cpus.
 */
 if (WARN_ON_ONCE(!cpumask_subset(tmpmask, cpu_online_mask)))
  cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpu_online_mask);

 /*
 * Wakeup the cpus which have an expired event.
 */
 bc_local = tick_do_broadcast(tmpmask);

 /*
 * Two reasons for reprogram:
 *
 * - The global event did not expire any CPU local
 * events. This happens in dyntick mode, as the maximum PIT
 * delta is quite small.
 *
 * - There are pending events on sleeping CPUs which were not
 * in the event mask
 */
 if (next_event != KTIME_MAX)
  tick_broadcast_set_event(dev, next_cpu, next_event);

 raw_spin_unlock(&tick_broadcast_lock);

 if (bc_local) {
  td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
  td->evtdev->event_handler(td->evtdev);
 }
}

static int broadcast_needs_cpu(struct clock_event_device *bc, int cpu)
{
 if (!(bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER))
  return 0;
 if (bc->next_event == KTIME_MAX)
  return 0;
 return bc->bound_on == cpu ? -EBUSY : 0;
}

static void broadcast_shutdown_local(struct clock_event_device *bc,
         struct clock_event_device *dev)
{
 /*
 * For hrtimer based broadcasting we cannot shutdown the cpu
 * local device if our own event is the first one to expire or
 * if we own the broadcast timer.
 */
 if (bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER) {
  if (broadcast_needs_cpu(bc, smp_processor_id()))
   return;
  if (dev->next_event < bc->next_event)
   return;
 }
 clockevents_switch_state(dev, CLOCK_EVT_STATE_SHUTDOWN);
}

static int ___tick_broadcast_oneshot_control(enum tick_broadcast_state state,
          struct tick_device *td,
          int cpu)
{
 struct clock_event_device *bc, *dev = td->evtdev;
 int ret = 0;
 ktime_t now;

 raw_spin_lock(&tick_broadcast_lock);
 bc = tick_broadcast_device.evtdev;

 if (state == TICK_BROADCAST_ENTER) {
  /*
 * If the current CPU owns the hrtimer broadcast
 * mechanism, it cannot go deep idle and we do not add
 * the CPU to the broadcast mask. We don't have to go
 * through the EXIT path as the local timer is not
 * shutdown.
 */
  ret = broadcast_needs_cpu(bc, cpu);
  if (ret)
   goto out;

  /*
 * If the broadcast device is in periodic mode, we
 * return.
 */
  if (tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_PERIODIC) {
   /* If it is a hrtimer based broadcast, return busy */
   if (bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER)
    ret = -EBUSY;
   goto out;
  }

  if (!cpumask_test_and_set_cpu(cpu, tick_broadcast_oneshot_mask)) {
   WARN_ON_ONCE(cpumask_test_cpu(cpu, tick_broadcast_pending_mask));

   /* Conditionally shut down the local timer. */
   broadcast_shutdown_local(bc, dev);

   /*
 * We only reprogram the broadcast timer if we
 * did not mark ourself in the force mask and
 * if the cpu local event is earlier than the
 * broadcast event. If the current CPU is in
 * the force mask, then we are going to be
 * woken by the IPI right away; we return
 * busy, so the CPU does not try to go deep
 * idle.
 */
   if (cpumask_test_cpu(cpu, tick_broadcast_force_mask)) {
    ret = -EBUSY;
   } else if (dev->next_event < bc->next_event) {
    tick_broadcast_set_event(bc, cpu, dev->next_event);
    /*
 * In case of hrtimer broadcasts the
 * programming might have moved the
 * timer to this cpu. If yes, remove
 * us from the broadcast mask and
 * return busy.
 */
    ret = broadcast_needs_cpu(bc, cpu);
    if (ret) {
     cpumask_clear_cpu(cpu,
      tick_broadcast_oneshot_mask);
    }
   }
  }
 } else {
  if (cpumask_test_and_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_oneshot_mask)) {
   clockevents_switch_state(dev, CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT);
   /*
 * The cpu which was handling the broadcast
 * timer marked this cpu in the broadcast
 * pending mask and fired the broadcast
 * IPI. So we are going to handle the expired
 * event anyway via the broadcast IPI
 * handler. No need to reprogram the timer
 * with an already expired event.
 */
   if (cpumask_test_and_clear_cpu(cpu,
           tick_broadcast_pending_mask))
    goto out;

   /*
 * Bail out if there is no next event.
 */
   if (dev->next_event == KTIME_MAX)
    goto out;
   /*
 * If the pending bit is not set, then we are
 * either the CPU handling the broadcast
 * interrupt or we got woken by something else.
 *
 * We are no longer in the broadcast mask, so
 * if the cpu local expiry time is already
 * reached, we would reprogram the cpu local
 * timer with an already expired event.
 *
 * This can lead to a ping-pong when we return
 * to idle and therefore rearm the broadcast
 * timer before the cpu local timer was able
 * to fire. This happens because the forced
 * reprogramming makes sure that the event
 * will happen in the future and depending on
 * the min_delta setting this might be far
 * enough out that the ping-pong starts.
 *
 * If the cpu local next_event has expired
 * then we know that the broadcast timer
 * next_event has expired as well and
 * broadcast is about to be handled. So we
 * avoid reprogramming and enforce that the
 * broadcast handler, which did not run yet,
 * will invoke the cpu local handler.
 *
 * We cannot call the handler directly from
 * here, because we might be in a NOHZ phase
 * and we did not go through the irq_enter()
 * nohz fixups.
 */
   now = ktime_get();
   if (dev->next_event <= now) {
    cpumask_set_cpu(cpu, tick_broadcast_force_mask);
    goto out;
   }
   /*
 * We got woken by something else. Reprogram
 * the cpu local timer device.
 */
   tick_program_event(dev->next_event, 1);
  }
 }
out:
 raw_spin_unlock(&tick_broadcast_lock);
 return ret;
}

static int tick_oneshot_wakeup_control(enum tick_broadcast_state state,
           struct tick_device *td,
           int cpu)
{
 struct clock_event_device *dev, *wd;

 dev = td->evtdev;
 if (td->mode != TICKDEV_MODE_ONESHOT)
  return -EINVAL;

 wd = tick_get_oneshot_wakeup_device(cpu);
 if (!wd)
  return -ENODEV;

 switch (state) {
 case TICK_BROADCAST_ENTER:
  clockevents_switch_state(dev, CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT_STOPPED);
  clockevents_switch_state(wd, CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT);
  clockevents_program_event(wd, dev->next_event, 1);
  break;
 case TICK_BROADCAST_EXIT:
  /* We may have transitioned to oneshot mode while idle */
  if (clockevent_get_state(wd) != CLOCK_EVT_STATE_ONESHOT)
   return -ENODEV;
 }

 return 0;
}

int __tick_broadcast_oneshot_control(enum tick_broadcast_state state)
{
 struct tick_device *td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
 int cpu = smp_processor_id();

 if (!tick_oneshot_wakeup_control(state, td, cpu))
  return 0;

 if (tick_broadcast_device.evtdev)
  return ___tick_broadcast_oneshot_control(state, td, cpu);

 /*
 * If there is no broadcast or wakeup device, tell the caller not
 * to go into deep idle.
 */
 return -EBUSY;
}

/*
 * Reset the one shot broadcast for a cpu
 *
 * Called with tick_broadcast_lock held
 */
static void tick_broadcast_clear_oneshot(int cpu)
{
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_oneshot_mask);
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_pending_mask);
}

static void tick_broadcast_init_next_event(struct cpumask *mask,
        ktime_t expires)
{
 struct tick_device *td;
 int cpu;

 for_each_cpu(cpu, mask) {
  td = &per_cpu(tick_cpu_device, cpu);
  if (td->evtdev)
   td->evtdev->next_event = expires;
 }
}

static inline ktime_t tick_get_next_period(void)
{
 ktime_t next;

 /*
 * Protect against concurrent updates (store /load tearing on
 * 32bit). It does not matter if the time is already in the
 * past. The broadcast device which is about to be programmed will
 * fire in any case.
 */
 raw_spin_lock(&jiffies_lock);
 next = tick_next_period;
 raw_spin_unlock(&jiffies_lock);
 return next;
}

/**
 * tick_broadcast_setup_oneshot - setup the broadcast device
 * @bc: the broadcast device
 * @from_periodic: true if called from periodic mode
 */
static void tick_broadcast_setup_oneshot(struct clock_event_device *bc,
      bool from_periodic)
{
 int cpu = smp_processor_id();
 ktime_t nexttick = 0;

 if (!bc)
  return;

 /*
 * When the broadcast device was switched to oneshot by the first
 * CPU handling the NOHZ change, the other CPUs will reach this
 * code via hrtimer_run_queues() -> tick_check_oneshot_change()
 * too. Set up the broadcast device only once!
 */
 if (bc->event_handler == tick_handle_oneshot_broadcast) {
  /*
 * The CPU which switched from periodic to oneshot mode
 * set the broadcast oneshot bit for all other CPUs which
 * are in the general (periodic) broadcast mask to ensure
 * that CPUs which wait for the periodic broadcast are
 * woken up.
 *
 * Clear the bit for the local CPU as the set bit would
 * prevent the first tick_broadcast_enter() after this CPU
 * switched to oneshot state to program the broadcast
 * device.
 *
 * This code can also be reached via tick_broadcast_control(),
 * but this cannot avoid the tick_broadcast_clear_oneshot()
 * as that would break the periodic to oneshot transition of
 * secondary CPUs. But that's harmless as the below only
 * clears already cleared bits.
 */
  tick_broadcast_clear_oneshot(cpu);
  return;
 }


 bc->event_handler = tick_handle_oneshot_broadcast;
 bc->next_event = KTIME_MAX;

 /*
 * When the tick mode is switched from periodic to oneshot it must
 * be ensured that CPUs which are waiting for periodic broadcast
 * get their wake-up at the next tick.  This is achieved by ORing
 * tick_broadcast_mask into tick_broadcast_oneshot_mask.
 *
 * For other callers, e.g. broadcast device replacement,
 * tick_broadcast_oneshot_mask must not be touched as this would
 * set bits for CPUs which are already NOHZ, but not idle. Their
 * next tick_broadcast_enter() would observe the bit set and fail
 * to update the expiry time and the broadcast event device.
 */
 if (from_periodic) {
  cpumask_copy(tmpmask, tick_broadcast_mask);
  /* Remove the local CPU as it is obviously not idle */
  cpumask_clear_cpu(cpu, tmpmask);
  cpumask_or(tick_broadcast_oneshot_mask, tick_broadcast_oneshot_mask, tmpmask);

  /*
 * Ensure that the oneshot broadcast handler will wake the
 * CPUs which are still waiting for periodic broadcast.
 */
  nexttick = tick_get_next_period();
  tick_broadcast_init_next_event(tmpmask, nexttick);

  /*
 * If the underlying broadcast clock event device is
 * already in oneshot state, then there is nothing to do.
 * The device was already armed for the next tick
 * in tick_handle_broadcast_periodic()
 */
  if (clockevent_state_oneshot(bc))
   return;
 }

 /*
 * When switching from periodic to oneshot mode arm the broadcast
 * device for the next tick.
 *
 * If the broadcast device has been replaced in oneshot mode and
 * the oneshot broadcast mask is not empty, then arm it to expire
 * immediately in order to reevaluate the next expiring timer.
 * @nexttick is 0 and therefore in the past which will cause the
 * clockevent code to force an event.
 *
 * For both cases the programming can be avoided when the oneshot
 * broadcast mask is empty.
 *
 * tick_broadcast_set_event() implicitly switches the broadcast
 * device to oneshot state.
 */
 if (!cpumask_empty(tick_broadcast_oneshot_mask))
  tick_broadcast_set_event(bc, cpu, nexttick);
}

/*
 * Select oneshot operating mode for the broadcast device
 */
void tick_broadcast_switch_to_oneshot(void)
{
 struct clock_event_device *bc;
 enum tick_device_mode oldmode;
 unsigned long flags;

 raw_spin_lock_irqsave(&tick_broadcast_lock, flags);

 oldmode = tick_broadcast_device.mode;
 tick_broadcast_device.mode = TICKDEV_MODE_ONESHOT;
 bc = tick_broadcast_device.evtdev;
 if (bc)
  tick_broadcast_setup_oneshot(bc, oldmode == TICKDEV_MODE_PERIODIC);

 raw_spin_unlock_irqrestore(&tick_broadcast_lock, flags);
}

#ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
void hotplug_cpu__broadcast_tick_pull(int deadcpu)
{
 struct clock_event_device *bc;
 unsigned long flags;

 raw_spin_lock_irqsave(&tick_broadcast_lock, flags);
 bc = tick_broadcast_device.evtdev;

 if (bc && broadcast_needs_cpu(bc, deadcpu)) {
  /*
 * If the broadcast force bit of the current CPU is set,
 * then the current CPU has not yet reprogrammed the local
 * timer device to avoid a ping-pong race. See
 * ___tick_broadcast_oneshot_control().
 *
 * If the broadcast device is hrtimer based then
 * programming the broadcast event below does not have any
 * effect because the local clockevent device is not
 * running and not programmed because the broadcast event
 * is not earlier than the pending event of the local clock
 * event device. As a consequence all CPUs waiting for a
 * broadcast event are stuck forever.
 *
 * Detect this condition and reprogram the cpu local timer
 * device to avoid the starvation.
 */
  if (tick_check_broadcast_expired()) {
   struct tick_device *td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);

   cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), tick_broadcast_force_mask);
   tick_program_event(td->evtdev->next_event, 1);
  }

  /* This moves the broadcast assignment to this CPU: */
  clockevents_program_event(bc, bc->next_event, 1);
 }
 raw_spin_unlock_irqrestore(&tick_broadcast_lock, flags);
}

/*
 * Remove a dying CPU from broadcasting
 */
static void tick_broadcast_oneshot_offline(unsigned int cpu)
{
 if (tick_get_oneshot_wakeup_device(cpu))
  tick_set_oneshot_wakeup_device(NULL, cpu);

 /*
 * Clear the broadcast masks for the dead cpu, but do not stop
 * the broadcast device!
 */
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_oneshot_mask);
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_pending_mask);
 cpumask_clear_cpu(cpu, tick_broadcast_force_mask);
}
#endif

/*
 * Check, whether the broadcast device is in one shot mode
 */
int tick_broadcast_oneshot_active(void)
{
 return tick_broadcast_device.mode == TICKDEV_MODE_ONESHOT;
}

/*
 * Check whether the broadcast device supports oneshot.
 */
bool tick_broadcast_oneshot_available(void)
{
 struct clock_event_device *bc = tick_broadcast_device.evtdev;

 return bc ? bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT : false;
}

#else
int __tick_broadcast_oneshot_control(enum tick_broadcast_state state)
{
 struct clock_event_device *bc = tick_broadcast_device.evtdev;

 if (!bc || (bc->features & CLOCK_EVT_FEAT_HRTIMER))
  return -EBUSY;

 return 0;
}
#endif

void __init tick_broadcast_init(void)
{
 zalloc_cpumask_var(&tick_broadcast_mask, GFP_NOWAIT);
 zalloc_cpumask_var(&tick_broadcast_on, GFP_NOWAIT);
 zalloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_NOWAIT);
#ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT
 zalloc_cpumask_var(&tick_broadcast_oneshot_mask, GFP_NOWAIT);
 zalloc_cpumask_var(&tick_broadcast_pending_mask, GFP_NOWAIT);
 zalloc_cpumask_var(&tick_broadcast_force_mask, GFP_NOWAIT);
#endif
}