内核是如何从低精度NO_HZ切换到高精度NO_HZ的

super皮波

void hrtimer_run_pending(void)
{
        if (hrtimer_hres_active())
                return;

        /*
         * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
         * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
         * clocksource switch happens in the timer interrupt with
         * xtime_lock held. Notification from there only sets the
         * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
         * deadlock vs. xtime_lock.
         */
        if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))/*这里如果满足one shot就会切换到no_hz，也就是切换到低精度的no_hz，此时我想将低精度切换到高精度是在哪里实现的呢？*/
                hrtimer_switch_to_hres();
}

humjb_1983

呵呵，没大看明白，具体想干嘛？

super皮波

我就想知道是通过那个函数切换过去的，hrtimer这块有点乱

arm-linux-gcc

只知道clocksource是在clocksource_find_best里面切换成高精度的

super皮波

void hrtimer_run_pending(void)这个函数用来切换到高精度，注册clocksource时，会比对注册的clocksource和当前使用的时钟源，如果注册的时钟源rating更高的话，会去替换当前使用的时钟源

super皮波

void hrtimer_run_pending(void)这个函数用来切换到高精度，注册clocksource时，会比对注册的clocksource和当前使用的时钟源，如果注册的时钟源rating更高的话，会去替换当前使用的时钟源

l4rmbr

super皮波 发表于 2014-11-17 17:44
void hrtimer_run_pending(void)
{
        if (hrtimer_hres_active())

就在hrtimer_switch_to_hres里切换的。

高精度(hres) 和 nohz 都依赖于 ONESHOT 模式。 以前的 tick 模式，时钟是周期性触发的，也就是到点就来一个中断。

但在 高精度(hres)  模式下，这不可行。因为高精度(hres) 是 ns 级别的高精度，如此频繁的周期中断，系统不用干别的事了。
nohz 情况下，周期性的 tick 当然也不可行。nohz 本来就是动态tick, 需要的时候来，不需要的时候干脆关掉。这就是 ONESHOT mode 的作用。
ONESHOT, 顾名思义，就是一次中断来了后，要配置下一次什么时候来，也可以配置暂时关闭。

看内核配置也可以看到出来：

config NO_HZ_COMMON
        bool
        select TICK_ONESHOT

config HIGH_RES_TIMERS
        bool "High Resolution Timer Support"
        select TICK_ONESHOT
        help
        | This option enables high resolution timer support. If your
        | hardware is not capable then this option only increases
        | the size of the kernel image.

这两者者要 选择 TICK_ONESHOT。

系统启动时只在 低精度 和 非 nohz 模式下， 切换到这两种模式的代码是在时钟中断上下文调用的：

时钟中断来了 -》 tick_handle_periodic -》 tick_periodic -》update_process_times -》 run_local_timers -》 hrtimer_run_pending：

if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
                hrtimer_switch_to_hres();
                return;
        }

tick_check_oneshot_change 是进入 高精度(hres)  和 nohz 的总入口：

int tick_check_oneshot_change(int allow_nohz)
{
        struct tick_sched *ts = this_cpu_ptr(&tick_cpu_sched);

        if (!test_and_clear_bit(0, &ts->check_clocks))
                return 0;

        if (ts->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE)
                return 0;

        if (!timekeeping_valid_for_hres() || !tick_is_oneshot_available())
                return 0;

        if (!allow_nohz)
                return 1;

        tick_nohz_switch_to_nohz();
        return 0;
}

如果 高精度(hres)  还不可用 , 那么，检查 nohz 是否可以激活，可以的话，我们先进入 nohz.
tick_nohz_switch_to_nohz 被调用，系统现在进入 低精度，nohz 模式。

这一函数的主要功能是

1) 把 时钟中断 处理 函数 改为： tick_nohz_handler . 注意看前文 ，一开始的时钟中断函数是 tick_handle_periodic。
2) 用hrtimer 框架， 设定下一次触发的时间，也就 是下一个 tick (注意，你看到用了hrtimer_* 函数，但不代表 高精度(hres) 激活了，
    hrtimer 框架 和 高精度(hres)  是两回事，hres是建立 在 hrtimer 框架上的，低精度也可以使用 hrtimer 框架， 这个框架提供的无非
   是配置动态时钟的功能，看 kernel/time/Makefile 也可以看出来，hrtimer.c 是无条件编译的，而 高精度(hres)  可不可用要看 CONFIG_HIGH_RES_TIMERS）


OK, 现在是低精度，nohz 模式了， 时钟中断处理函数是 tick_nohz_handler.

下一次时钟中断来了，时钟中断处理过程是：

tick_nohz_handler -》 tick_sched_handle -》 update_process_times -》 run_local_timers -》 hrtimer_run_pending：

看，其实做的事差不多。

现在我们又来到 hrtimer_run_pending 了， 记住，现在已经是 低精度，nohz 模式 了， 我们要检查 高精度(hres) 是否可用了，
是的话，我们要进入 高精度 (hres) 模式了。 假设可用了，.

if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
                hrtimer_switch_to_hres();
                return;
        }

hrtimer_switch_to_hres 试图把系统切换到 高精度 (hres) 模式.

hrtimer_switch_to_hres -> tick_init_highres -> tick_switch_to_oneshot(hrtimer_interrupt)

注意，切换的核心动作是要把时钟中断的处理函数变为 hrtimer_interrupt：

/*
* High resolution timer interrupt
* Called with interrupts disabled
*/
void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
{
...
}

这个函数就是 高精度 (hres) 模式 下的时钟中断处理函数 ，它负责跑已经到点的定时器，
根据系统是否在 nohz 模式下， 决定配置下次时钟中断的时间，或者关掉时钟中断，等。


上面整个流程也可以有别的途径，比如，先进入 高精度 (hres) 模式, 再进入 nohz；或
只进入 高精度 (hres) 模式，不进入 nohz (原因是用户没把 nohz 功能编译进来 ）。具体流程
与上文无多大差别，还是在时钟中断中去判断，然后进入。不再赘述。