kernel/sched/cputime.c

   1 #include <linux/export.h>
   2 #include <linux/sched.h>
   3 #include <linux/tsacct_kern.h>
   4 #include <linux/kernel_stat.h>
   5 #include <linux/static_key.h>
   6 #include <linux/context_tracking.h>
   7 #include "sched.h"
   8 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
   9 #include <asm/paravirt.h>
  10 #endif
  11
  12
  13 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
  14
  15 /*
  16  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
  17  * They are only modified in vtime_account, on corresponding CPU
  18  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
  19  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
  20  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
  21  * race with irq/vtime_account on this CPU. We would either get old
  22  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
  23  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
  24  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
  25  */
  26 DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
  27 DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
  28
  29 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
  30 static int sched_clock_irqtime;
  31
  32 void enable_sched_clock_irqtime(void)
  33 {
  34         sched_clock_irqtime = 1;
  35 }
  36
  37 void disable_sched_clock_irqtime(void)
  38 {
  39         sched_clock_irqtime = 0;
  40 }
  41
  42 #ifndef CONFIG_64BIT
  43 DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
  44 #endif /* CONFIG_64BIT */
  45
  46 /*
  47  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
  48  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
  49  */
  50 void irqtime_account_irq(struct task_struct *curr)
  51 {
  52         s64 delta;
  53         int cpu;
  54
  55         if (!sched_clock_irqtime)
  56                 return;
  57
  58         cpu = smp_processor_id();
  59         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
  60         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
  61
  62         irq_time_write_begin();
  63         /*
  64          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
  65          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
  66          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
  67          * that do not consume any time, but still wants to run.
  68          */
  69         if (hardirq_count())
  70                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
  71         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
  72                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
  73
  74         irq_time_write_end();
  75 }
  76 EXPORT_SYMBOL_GPL(irqtime_account_irq);
  77
  78 static cputime_t irqtime_account_hi_update(cputime_t maxtime)
  79 {
  80         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
  81         unsigned long flags;
  82         cputime_t irq_cputime;
  83
  84         local_irq_save(flags);
  85         irq_cputime = nsecs_to_cputime64(this_cpu_read(cpu_hardirq_time)) -
  86                       cpustat[CPUTIME_IRQ];
  87         irq_cputime = min(irq_cputime, maxtime);
  88         cpustat[CPUTIME_IRQ] += irq_cputime;
  89         local_irq_restore(flags);
  90         return irq_cputime;
  91 }
  92
  93 static cputime_t irqtime_account_si_update(cputime_t maxtime)
  94 {
  95         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
  96         unsigned long flags;
  97         cputime_t softirq_cputime;
  98
  99         local_irq_save(flags);
 100         softirq_cputime = nsecs_to_cputime64(this_cpu_read(cpu_softirq_time)) -
 101                           cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
 102         softirq_cputime = min(softirq_cputime, maxtime);
 103         cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += softirq_cputime;
 104         local_irq_restore(flags);
 105         return softirq_cputime;
 106 }
 107
 108 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
 109
 110 #define sched_clock_irqtime     (0)
 111
 112 static cputime_t irqtime_account_hi_update(cputime_t dummy)
 113 {
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 static cputime_t irqtime_account_si_update(cputime_t dummy)
 118 {
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 #endif /* !CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
 123
 124 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
 125                                             u64 tmp)
 126 {
 127         /*
 128          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
 129          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
 130          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
 131          *
 132          */
 133         __this_cpu_add(kernel_cpustat.cpustat[index], tmp);
 134
 135         cpuacct_account_field(p, index, tmp);
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Account user cpu time to a process.
 140  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 141  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
 142  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
 143  */
 144 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
 145                        cputime_t cputime_scaled)
 146 {
 147         int index;
 148
 149         /* Add user time to process. */
 150         p->utime += cputime;
 151         p->utimescaled += cputime_scaled;
 152         account_group_user_time(p, cputime);
 153
 154         index = (task_nice(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
 155
 156         /* Add user time to cpustat. */
 157         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
 158
 159         /* Account for user time used */
 160         acct_account_cputime(p);
 161 }
 162
 163 /*
 164  * Account guest cpu time to a process.
 165  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 166  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
 167  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
 168  */
 169 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
 170                                cputime_t cputime_scaled)
 171 {
 172         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
 173
 174         /* Add guest time to process. */
 175         p->utime += cputime;
 176         p->utimescaled += cputime_scaled;
 177         account_group_user_time(p, cputime);
 178         p->gtime += cputime;
 179
 180         /* Add guest time to cpustat. */
 181         if (task_nice(p) > 0) {
 182                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
 183                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
 184         } else {
 185                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
 186                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
 187         }
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
 192  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 193  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
 194  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
 195  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
 196  */
 197 static inline
 198 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
 199                         cputime_t cputime_scaled, int index)
 200 {
 201         /* Add system time to process. */
 202         p->stime += cputime;
 203         p->stimescaled += cputime_scaled;
 204         account_group_system_time(p, cputime);
 205
 206         /* Add system time to cpustat. */
 207         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
 208
 209         /* Account for system time used */
 210         acct_account_cputime(p);
 211 }
 212
 213 /*
 214  * Account system cpu time to a process.
 215  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 216  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
 217  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
 218  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
 219  */
 220 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
 221                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
 222 {
 223         int index;
 224
 225         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
 226                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
 227                 return;
 228         }
 229
 230         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
 231                 index = CPUTIME_IRQ;
 232         else if (in_serving_softirq())
 233                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
 234         else
 235                 index = CPUTIME_SYSTEM;
 236
 237         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Account for involuntary wait time.
 242  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
 243  */
 244 void account_steal_time(cputime_t cputime)
 245 {
 246         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
 247
 248         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Account for idle time.
 253  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
 254  */
 255 void account_idle_time(cputime_t cputime)
 256 {
 257         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
 258         struct rq *rq = this_rq();
 259
 260         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
 261                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
 262         else
 263                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
 264 }
 265
 266 /*
 267  * When a guest is interrupted for a longer amount of time, missed clock
 268  * ticks are not redelivered later. Due to that, this function may on
 269  * occasion account more time than the calling functions think elapsed.
 270  */
 271 static __always_inline cputime_t steal_account_process_time(cputime_t maxtime)
 272 {
 273 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 274         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
 275                 cputime_t steal_cputime;
 276                 u64 steal;
 277
 278                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
 279                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
 280
 281                 steal_cputime = min(nsecs_to_cputime(steal), maxtime);
 282                 account_steal_time(steal_cputime);
 283                 this_rq()->prev_steal_time += cputime_to_nsecs(steal_cputime);
 284
 285                 return steal_cputime;
 286         }
 287 #endif
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Account how much elapsed time was spent in steal, irq, or softirq time.
 293  */
 294 static inline cputime_t account_other_time(cputime_t max)
 295 {
 296         cputime_t accounted;
 297
 298         accounted = steal_account_process_time(max);
 299
 300         if (accounted < max)
 301                 accounted += irqtime_account_hi_update(max - accounted);
 302
 303         if (accounted < max)
 304                 accounted += irqtime_account_si_update(max - accounted);
 305
 306         return accounted;
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Accumulate raw cputime values of dead tasks (sig->[us]time) and live
 311  * tasks (sum on group iteration) belonging to @tsk's group.
 312  */
 313 void thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, struct task_cputime *times)
 314 {
 315         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
 316         cputime_t utime, stime;
 317         struct task_struct *t;
 318         unsigned int seq, nextseq;
 319         unsigned long flags;
 320
 321         rcu_read_lock();
 322         /* Attempt a lockless read on the first round. */
 323         nextseq = 0;
 324         do {
 325                 seq = nextseq;
 326                 flags = read_seqbegin_or_lock_irqsave(&sig->stats_lock, &seq);
 327                 times->utime = sig->utime;
 328                 times->stime = sig->stime;
 329                 times->sum_exec_runtime = sig->sum_sched_runtime;
 330
 331                 for_each_thread(tsk, t) {
 332                         task_cputime(t, &utime, &stime);
 333                         times->utime += utime;
 334                         times->stime += stime;
 335                         times->sum_exec_runtime += task_sched_runtime(t);
 336                 }
 337                 /* If lockless access failed, take the lock. */
 338                 nextseq = 1;
 339         } while (need_seqretry(&sig->stats_lock, seq));
 340         done_seqretry_irqrestore(&sig->stats_lock, seq, flags);
 341         rcu_read_unlock();
 342 }
 343
 344 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 345 /*
 346  * Account a tick to a process and cpustat
 347  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 348  * @user_tick: is the tick from userspace
 349  * @rq: the pointer to rq
 350  *
 351  * Tick demultiplexing follows the order
 352  * - pending hardirq update
 353  * - pending softirq update
 354  * - user_time
 355  * - idle_time
 356  * - system time
 357  *   - check for guest_time
 358  *   - else account as system_time
 359  *
 360  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
 361  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
 362  * opportunity to update it solely in system time.
 363  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
 364  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
 365  */
 366 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
 367                                          struct rq *rq, int ticks)
 368 {
 369         u64 cputime = (__force u64) cputime_one_jiffy * ticks;
 370         cputime_t scaled, other;
 371
 372         /*
 373          * When returning from idle, many ticks can get accounted at
 374          * once, including some ticks of steal, irq, and softirq time.
 375          * Subtract those ticks from the amount of time accounted to
 376          * idle, or potentially user or system time. Due to rounding,
 377          * other time can exceed ticks occasionally.
 378          */
 379         other = account_other_time(ULONG_MAX);
 380         if (other >= cputime)
 381                 return;
 382         cputime -= other;
 383         scaled = cputime_to_scaled(cputime);
 384
 385         if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
 386                 /*
 387                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
 388                  * So, we have to handle it separately here.
 389                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
 390                  */
 391                 __account_system_time(p, cputime, scaled, CPUTIME_SOFTIRQ);
 392         } else if (user_tick) {
 393                 account_user_time(p, cputime, scaled);
 394         } else if (p == rq->idle) {
 395                 account_idle_time(cputime);
 396         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
 397                 account_guest_time(p, cputime, scaled);
 398         } else {
 399                 __account_system_time(p, cputime, scaled,       CPUTIME_SYSTEM);
 400         }
 401 }
 402
 403 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
 404 {
 405         struct rq *rq = this_rq();
 406
 407         irqtime_account_process_tick(current, 0, rq, ticks);
 408 }
 409 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
 410 static inline void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
 411 static inline void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
 412                                                 struct rq *rq, int nr_ticks) {}
 413 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
 414
 415 /*
 416  * Use precise platform statistics if available:
 417  */
 418 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 419
 420 #ifndef __ARCH_HAS_VTIME_TASK_SWITCH
 421 void vtime_common_task_switch(struct task_struct *prev)
 422 {
 423         if (is_idle_task(prev))
 424                 vtime_account_idle(prev);
 425         else
 426                 vtime_account_system(prev);
 427
 428 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
 429         vtime_account_user(prev);
 430 #endif
 431         arch_vtime_task_switch(prev);
 432 }
 433 #endif
 434
 435 #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
 436
 437
 438 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
 439 /*
 440  * Archs that account the whole time spent in the idle task
 441  * (outside irq) as idle time can rely on this and just implement
 442  * vtime_account_system() and vtime_account_idle(). Archs that
 443  * have other meaning of the idle time (s390 only includes the
 444  * time spent by the CPU when it's in low power mode) must override
 445  * vtime_account().
 446  */
 447 #ifndef __ARCH_HAS_VTIME_ACCOUNT
 448 void vtime_account_irq_enter(struct task_struct *tsk)
 449 {
 450         if (!in_interrupt() && is_idle_task(tsk))
 451                 vtime_account_idle(tsk);
 452         else
 453                 vtime_account_system(tsk);
 454 }
 455 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_account_irq_enter);
 456 #endif /* __ARCH_HAS_VTIME_ACCOUNT */
 457
 458 void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 459 {
 460         *ut = p->utime;
 461         *st = p->stime;
 462 }
 463 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_cputime_adjusted);
 464
 465 void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 466 {
 467         struct task_cputime cputime;
 468
 469         thread_group_cputime(p, &cputime);
 470
 471         *ut = cputime.utime;
 472         *st = cputime.stime;
 473 }
 474 #else /* !CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
 475 /*
 476  * Account a single tick of cpu time.
 477  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 478  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
 479  */
 480 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
 481 {
 482         cputime_t cputime, scaled, steal;
 483         struct rq *rq = this_rq();
 484
 485         if (vtime_accounting_cpu_enabled())
 486                 return;
 487
 488         if (sched_clock_irqtime) {
 489                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq, 1);
 490                 return;
 491         }
 492
 493         cputime = cputime_one_jiffy;
 494         steal = steal_account_process_time(ULONG_MAX);
 495
 496         if (steal >= cputime)
 497                 return;
 498
 499         cputime -= steal;
 500         scaled = cputime_to_scaled(cputime);
 501
 502         if (user_tick)
 503                 account_user_time(p, cputime, scaled);
 504         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
 505                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime, scaled);
 506         else
 507                 account_idle_time(cputime);
 508 }
 509
 510 /*
 511  * Account multiple ticks of idle time.
 512  * @ticks: number of stolen ticks
 513  */
 514 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
 515 {
 516         cputime_t cputime, steal;
 517
 518         if (sched_clock_irqtime) {
 519                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
 520                 return;
 521         }
 522
 523         cputime = jiffies_to_cputime(ticks);
 524         steal = steal_account_process_time(ULONG_MAX);
 525
 526         if (steal >= cputime)
 527                 return;
 528
 529         cputime -= steal;
 530         account_idle_time(cputime);
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Perform (stime * rtime) / total, but avoid multiplication overflow by
 535  * loosing precision when the numbers are big.
 536  */
 537 static cputime_t scale_stime(u64 stime, u64 rtime, u64 total)
 538 {
 539         u64 scaled;
 540
 541         for (;;) {
 542                 /* Make sure "rtime" is the bigger of stime/rtime */
 543                 if (stime > rtime)
 544                         swap(rtime, stime);
 545
 546                 /* Make sure 'total' fits in 32 bits */
 547                 if (total >> 32)
 548                         goto drop_precision;
 549
 550                 /* Does rtime (and thus stime) fit in 32 bits? */
 551                 if (!(rtime >> 32))
 552                         break;
 553
 554                 /* Can we just balance rtime/stime rather than dropping bits? */
 555                 if (stime >> 31)
 556                         goto drop_precision;
 557
 558                 /* We can grow stime and shrink rtime and try to make them both fit */
 559                 stime <<= 1;
 560                 rtime >>= 1;
 561                 continue;
 562
 563 drop_precision:
 564                 /* We drop from rtime, it has more bits than stime */
 565                 rtime >>= 1;
 566                 total >>= 1;
 567         }
 568
 569         /*
 570          * Make sure gcc understands that this is a 32x32->64 multiply,
 571          * followed by a 64/32->64 divide.
 572          */
 573         scaled = div_u64((u64) (u32) stime * (u64) (u32) rtime, (u32)total);
 574         return (__force cputime_t) scaled;
 575 }
 576
 577 /*
 578  * Adjust tick based cputime random precision against scheduler runtime
 579  * accounting.
 580  *
 581  * Tick based cputime accounting depend on random scheduling timeslices of a
 582  * task to be interrupted or not by the timer.  Depending on these
 583  * circumstances, the number of these interrupts may be over or
 584  * under-optimistic, matching the real user and system cputime with a variable
 585  * precision.
 586  *
 587  * Fix this by scaling these tick based values against the total runtime
 588  * accounted by the CFS scheduler.
 589  *
 590  * This code provides the following guarantees:
 591  *
 592  *   stime + utime == rtime
 593  *   stime_i+1 >= stime_i, utime_i+1 >= utime_i
 594  *
 595  * Assuming that rtime_i+1 >= rtime_i.
 596  */
 597 static void cputime_adjust(struct task_cputime *curr,
 598                            struct prev_cputime *prev,
 599                            cputime_t *ut, cputime_t *st)
 600 {
 601         cputime_t rtime, stime, utime;
 602         unsigned long flags;
 603
 604         /* Serialize concurrent callers such that we can honour our guarantees */
 605         raw_spin_lock_irqsave(&prev->lock, flags);
 606         rtime = nsecs_to_cputime(curr->sum_exec_runtime);
 607
 608         /*
 609          * This is possible under two circumstances:
 610          *  - rtime isn't monotonic after all (a bug);
 611          *  - we got reordered by the lock.
 612          *
 613          * In both cases this acts as a filter such that the rest of the code
 614          * can assume it is monotonic regardless of anything else.
 615          */
 616         if (prev->stime + prev->utime >= rtime)
 617                 goto out;
 618
 619         stime = curr->stime;
 620         utime = curr->utime;
 621
 622         /*
 623          * If either stime or both stime and utime are 0, assume all runtime is
 624          * userspace. Once a task gets some ticks, the monotonicy code at
 625          * 'update' will ensure things converge to the observed ratio.
 626          */
 627         if (stime == 0) {
 628                 utime = rtime;
 629                 goto update;
 630         }
 631
 632         if (utime == 0) {
 633                 stime = rtime;
 634                 goto update;
 635         }
 636
 637         stime = scale_stime((__force u64)stime, (__force u64)rtime,
 638                             (__force u64)(stime + utime));
 639
 640 update:
 641         /*
 642          * Make sure stime doesn't go backwards; this preserves monotonicity
 643          * for utime because rtime is monotonic.
 644          *
 645          *  utime_i+1 = rtime_i+1 - stime_i
 646          *            = rtime_i+1 - (rtime_i - utime_i)
 647          *            = (rtime_i+1 - rtime_i) + utime_i
 648          *            >= utime_i
 649          */
 650         if (stime < prev->stime)
 651                 stime = prev->stime;
 652         utime = rtime - stime;
 653
 654         /*
 655          * Make sure utime doesn't go backwards; this still preserves
 656          * monotonicity for stime, analogous argument to above.
 657          */
 658         if (utime < prev->utime) {
 659                 utime = prev->utime;
 660                 stime = rtime - utime;
 661         }
 662
 663         prev->stime = stime;
 664         prev->utime = utime;
 665 out:
 666         *ut = prev->utime;
 667         *st = prev->stime;
 668         raw_spin_unlock_irqrestore(&prev->lock, flags);
 669 }
 670
 671 void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 672 {
 673         struct task_cputime cputime = {
 674                 .sum_exec_runtime = p->se.sum_exec_runtime,
 675         };
 676
 677         task_cputime(p, &cputime.utime, &cputime.stime);
 678         cputime_adjust(&cputime, &p->prev_cputime, ut, st);
 679 }
 680 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_cputime_adjusted);
 681
 682 void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 683 {
 684         struct task_cputime cputime;
 685
 686         thread_group_cputime(p, &cputime);
 687         cputime_adjust(&cputime, &p->signal->prev_cputime, ut, st);
 688 }
 689 #endif /* !CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
 690
 691 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
 692 static cputime_t vtime_delta(struct task_struct *tsk)
 693 {
 694         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
 695
 696         if (time_before(now, (unsigned long)tsk->vtime_snap))
 697                 return 0;
 698
 699         return jiffies_to_cputime(now - tsk->vtime_snap);
 700 }
 701
 702 static cputime_t get_vtime_delta(struct task_struct *tsk)
 703 {
 704         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
 705         cputime_t delta, other;
 706
 707         /*
 708          * Unlike tick based timing, vtime based timing never has lost
 709          * ticks, and no need for steal time accounting to make up for
 710          * lost ticks. Vtime accounts a rounded version of actual
 711          * elapsed time. Limit account_other_time to prevent rounding
 712          * errors from causing elapsed vtime to go negative.
 713          */
 714         delta = jiffies_to_cputime(now - tsk->vtime_snap);
 715         other = account_other_time(delta);
 716         WARN_ON_ONCE(tsk->vtime_snap_whence == VTIME_INACTIVE);
 717         tsk->vtime_snap = now;
 718
 719         return delta - other;
 720 }
 721
 722 static void __vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
 723 {
 724         cputime_t delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
 725
 726         account_system_time(tsk, irq_count(), delta_cpu, cputime_to_scaled(delta_cpu));
 727 }
 728
 729 void vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
 730 {
 731         if (!vtime_delta(tsk))
 732                 return;
 733
 734         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 735         __vtime_account_system(tsk);
 736         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 737 }
 738
 739 void vtime_account_user(struct task_struct *tsk)
 740 {
 741         cputime_t delta_cpu;
 742
 743         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 744         tsk->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
 745         if (vtime_delta(tsk)) {
 746                 delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
 747                 account_user_time(tsk, delta_cpu, cputime_to_scaled(delta_cpu));
 748         }
 749         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 750 }
 751
 752 void vtime_user_enter(struct task_struct *tsk)
 753 {
 754         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 755         if (vtime_delta(tsk))
 756                 __vtime_account_system(tsk);
 757         tsk->vtime_snap_whence = VTIME_USER;
 758         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 759 }
 760
 761 void vtime_guest_enter(struct task_struct *tsk)
 762 {
 763         /*
 764          * The flags must be updated under the lock with
 765          * the vtime_snap flush and update.
 766          * That enforces a right ordering and update sequence
 767          * synchronization against the reader (task_gtime())
 768          * that can thus safely catch up with a tickless delta.
 769          */
 770         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 771         if (vtime_delta(tsk))
 772                 __vtime_account_system(tsk);
 773         current->flags |= PF_VCPU;
 774         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 775 }
 776 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_guest_enter);
 777
 778 void vtime_guest_exit(struct task_struct *tsk)
 779 {
 780         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 781         __vtime_account_system(tsk);
 782         current->flags &= ~PF_VCPU;
 783         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 784 }
 785 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_guest_exit);
 786
 787 void vtime_account_idle(struct task_struct *tsk)
 788 {
 789         cputime_t delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
 790
 791         account_idle_time(delta_cpu);
 792 }
 793
 794 void arch_vtime_task_switch(struct task_struct *prev)
 795 {
 796         write_seqcount_begin(&prev->vtime_seqcount);
 797         prev->vtime_snap_whence = VTIME_INACTIVE;
 798         write_seqcount_end(&prev->vtime_seqcount);
 799
 800         write_seqcount_begin(&current->vtime_seqcount);
 801         current->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
 802         current->vtime_snap = jiffies;
 803         write_seqcount_end(&current->vtime_seqcount);
 804 }
 805
 806 void vtime_init_idle(struct task_struct *t, int cpu)
 807 {
 808         unsigned long flags;
 809
 810         local_irq_save(flags);
 811         write_seqcount_begin(&t->vtime_seqcount);
 812         t->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
 813         t->vtime_snap = jiffies;
 814         write_seqcount_end(&t->vtime_seqcount);
 815         local_irq_restore(flags);
 816 }
 817
 818 cputime_t task_gtime(struct task_struct *t)
 819 {
 820         unsigned int seq;
 821         cputime_t gtime;
 822
 823         if (!vtime_accounting_enabled())
 824                 return t->gtime;
 825
 826         do {
 827                 seq = read_seqcount_begin(&t->vtime_seqcount);
 828
 829                 gtime = t->gtime;
 830                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_SYS && t->flags & PF_VCPU)
 831                         gtime += vtime_delta(t);
 832
 833         } while (read_seqcount_retry(&t->vtime_seqcount, seq));
 834
 835         return gtime;
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Fetch cputime raw values from fields of task_struct and
 840  * add up the pending nohz execution time since the last
 841  * cputime snapshot.
 842  */
 843 static void
 844 fetch_task_cputime(struct task_struct *t,
 845                    cputime_t *u_dst, cputime_t *s_dst,
 846                    cputime_t *u_src, cputime_t *s_src,
 847                    cputime_t *udelta, cputime_t *sdelta)
 848 {
 849         unsigned int seq;
 850         unsigned long long delta;
 851
 852         do {
 853                 *udelta = 0;
 854                 *sdelta = 0;
 855
 856                 seq = read_seqcount_begin(&t->vtime_seqcount);
 857
 858                 if (u_dst)
 859                         *u_dst = *u_src;
 860                 if (s_dst)
 861                         *s_dst = *s_src;
 862
 863                 /* Task is sleeping, nothing to add */
 864                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_INACTIVE ||
 865                     is_idle_task(t))
 866                         continue;
 867
 868                 delta = vtime_delta(t);
 869
 870                 /*
 871                  * Task runs either in user or kernel space, add pending nohz time to
 872                  * the right place.
 873                  */
 874                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_USER || t->flags & PF_VCPU) {
 875                         *udelta = delta;
 876                 } else {
 877                         if (t->vtime_snap_whence == VTIME_SYS)
 878                                 *sdelta = delta;
 879                 }
 880         } while (read_seqcount_retry(&t->vtime_seqcount, seq));
 881 }
 882
 883
 884 void task_cputime(struct task_struct *t, cputime_t *utime, cputime_t *stime)
 885 {
 886         cputime_t udelta, sdelta;
 887
 888         if (!vtime_accounting_enabled()) {
 889                 if (utime)
 890                         *utime = t->utime;
 891                 if (stime)
 892                         *stime = t->stime;
 893                 return;
 894         }
 895
 896         fetch_task_cputime(t, utime, stime, &t->utime,
 897                            &t->stime, &udelta, &sdelta);
 898         if (utime)
 899                 *utime += udelta;
 900         if (stime)
 901                 *stime += sdelta;
 902 }
 903
 904 void task_cputime_scaled(struct task_struct *t,
 905                          cputime_t *utimescaled, cputime_t *stimescaled)
 906 {
 907         cputime_t udelta, sdelta;
 908
 909         if (!vtime_accounting_enabled()) {
 910                 if (utimescaled)
 911                         *utimescaled = t->utimescaled;
 912                 if (stimescaled)
 913                         *stimescaled = t->stimescaled;
 914                 return;
 915         }
 916
 917         fetch_task_cputime(t, utimescaled, stimescaled,
 918                            &t->utimescaled, &t->stimescaled, &udelta, &sdelta);
 919         if (utimescaled)
 920                 *utimescaled += cputime_to_scaled(udelta);
 921         if (stimescaled)
 922                 *stimescaled += cputime_to_scaled(sdelta);
 923 }
 924 #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN */