时间子系统8_动态时钟(NO_HZ)

//	高分辨率模式下的周期事件仿真
//		通过hrtimer仿真周期时钟，由hrtimer_interrupt作为时钟事件处理函数
//	函数任务：
//		1.更新jiffies
//		2.在irq上下文
//			2.1 如果当前处于idle状态
//				2.1.1 喂狗softlockup_watchdog,防止误发生softlockup
//				2.1.2 更新idle状态经历的jiffies
//			2.2 更新进程时间
//		3.调度hrtimer下一个周期继续运行
1.1 static enum hrtimer_restart tick_sched_timer(struct hrtimer *timer)
{
	struct tick_sched *ts =
		container_of(timer, struct tick_sched, sched_timer);
	struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
	ktime_t now = ktime_get();
	int cpu = smp_processor_id();

	//高分辨率模式下，如果支持动态时钟，则需要检查是否本cpu负责更新全局时间
#ifdef CONFIG_NO_HZ
	//负责更新jiffies
	if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
		tick_do_timer_cpu = cpu;
#endif

	if (tick_do_timer_cpu == cpu)
		tick_do_update_jiffies64(now);
	//在irq上下文
	if (regs) {
		//当前处于idle状态
		if (ts->tick_stopped) 
		{
			//喂狗，防止误发生softlockup
			touch_softlockup_watchdog();
			//更新idle状态的jiffies
			ts->idle_jiffies++;
		}
		//更新进程时间
		update_process_times(user_mode(regs));
	}
	//调度hrtimer下一个周期继续运行
	hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
	return HRTIMER_RESTART;
}
//	关闭时钟
//	函数任务：
//		1.检查下一个定时器轮事件是否在一个周期之后
//			1.1 如果是这样，重新编程clockevent设备，直到未来合适的时间才恢复。
//		2.在tick_sched中更新统计信息
//	注：在idle进程中停用时钟
2.1 void tick_nohz_stop_sched_tick(int inidle);
..

//	恢复时钟
//	函数任务：
//		1.更新jiffies
//		2.统计tick_sched中idle时间
//		3.设置tick_sched->tick_stopped=0，因此时钟现在再次激活
//		4.重编程clockevent设备
2.2 void tick_nohz_restart_sched_tick(void);
..

//	动态时钟数据结构
3.1
struct tick_sched {
	struct hrtimer			sched_timer;		//用于实现动态时钟的定时器
	unsigned long			check_clocks;		
	enum tick_nohz_mode		nohz_mode;			//当前动态时钟所处的模式
	ktime_t				idle_tick;				//存储在禁用周期时钟之前，上一个时钟信号的到期时间
	int				inidle;						//处于idle进程中
	int				tick_stopped;				//1，即当前没有基于周期时钟信号的工作要做，否则为0
	unsigned long			idle_jiffies;		//存储周期时钟禁用时的jiffies
	unsigned long			idle_calls;			//内核试图停用周期时钟的次数
	unsigned long			idle_sleeps;		//存储了周期时钟上一次禁用的时间
	int				idle_active;				//激活了idle状态
	ktime_t				idle_entrytime;			//idle 被调用时的时间
	ktime_t				idle_waketime;			//idle 被打断的时间
	ktime_t				idle_exittime;			//离开idle状态的时间
	ktime_t				idle_sleeptime;			//累计时钟停用的总时间
	ktime_t				idle_lastupdate;		
	ktime_t				sleep_length;			//存储周期时钟将禁用的长度，即从时钟禁用起，到预计将发生下一个时钟信号为止
	unsigned long			last_jiffies;		//
	unsigned long			next_jiffies;		//存储了下一个定时器到期的jiffies值
	ktime_t				idle_expires;			//下一个将到期的经典定时器的到期时间
	int				do_timer_last;				//记录此cpu在停用时钟之前是否为执行do_timer的cpu

}


//	低分辨率模式下的动态时钟事件处理函数
//		在低分辨率模式下开启动态时钟时，关闭周期时钟，由该函数处理时钟事件。
4.1 static void tick_nohz_handler(struct clock_event_device *dev)
{
	struct tick_sched *ts = &__get_cpu_var(tick_cpu_sched);
	struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
	int cpu = smp_processor_id();
	ktime_t now = ktime_get();

	dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
	//由本cpu负责更新全局时间
	if (unlikely(tick_do_timer_cpu == TICK_DO_TIMER_NONE))
		tick_do_timer_cpu = cpu;
	//更新全局时间
	if (tick_do_timer_cpu == cpu)
		tick_do_update_jiffies64(now);

	//idle状态停用了周期时钟，喂狗，防止误发生softlockup
	if (ts->tick_stopped) {
		touch_softlockup_watchdog();
		//更新idle状态持续的jiffies
		ts->idle_jiffies++;
	}
	//更新本cpu的时间
	update_process_times(user_mode(regs));
	profile_tick(CPU_PROFILING);
	//重编程下一个时钟事件到期时间
	while (tick_nohz_reprogram(ts, now)) {
		now = ktime_get();
		tick_do_update_jiffies64(now);
	}
}