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 static __always_inline cputime_t steal_account_process_time(cputime_t maxtime)
 267 {
 268 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 269         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
 270                 cputime_t steal_cputime;
 271                 u64 steal;
 272
 273                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
 274                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
 275
 276                 steal_cputime = min(nsecs_to_cputime(steal), maxtime);
 277                 account_steal_time(steal_cputime);
 278                 this_rq()->prev_steal_time += cputime_to_nsecs(steal_cputime);
 279
 280                 return steal_cputime;
 281         }
 282 #endif
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Account how much elapsed time was spent in steal, irq, or softirq time.
 288  */
 289 static inline cputime_t account_other_time(cputime_t max)
 290 {
 291         cputime_t accounted;
 292
 293         accounted = steal_account_process_time(max);
 294
 295         if (accounted < max)
 296                 accounted += irqtime_account_hi_update(max - accounted);
 297
 298         if (accounted < max)
 299                 accounted += irqtime_account_si_update(max - accounted);
 300
 301         return accounted;
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Accumulate raw cputime values of dead tasks (sig->[us]time) and live
 306  * tasks (sum on group iteration) belonging to @tsk's group.
 307  */
 308 void thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, struct task_cputime *times)
 309 {
 310         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
 311         cputime_t utime, stime;
 312         struct task_struct *t;
 313         unsigned int seq, nextseq;
 314         unsigned long flags;
 315
 316         rcu_read_lock();
 317         /* Attempt a lockless read on the first round. */
 318         nextseq = 0;
 319         do {
 320                 seq = nextseq;
 321                 flags = read_seqbegin_or_lock_irqsave(&sig->stats_lock, &seq);
 322                 times->utime = sig->utime;
 323                 times->stime = sig->stime;
 324                 times->sum_exec_runtime = sig->sum_sched_runtime;
 325
 326                 for_each_thread(tsk, t) {
 327                         task_cputime(t, &utime, &stime);
 328                         times->utime += utime;
 329                         times->stime += stime;
 330                         times->sum_exec_runtime += task_sched_runtime(t);
 331                 }
 332                 /* If lockless access failed, take the lock. */
 333                 nextseq = 1;
 334         } while (need_seqretry(&sig->stats_lock, seq));
 335         done_seqretry_irqrestore(&sig->stats_lock, seq, flags);
 336         rcu_read_unlock();
 337 }
 338
 339 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
 340 /*
 341  * Account a tick to a process and cpustat
 342  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 343  * @user_tick: is the tick from userspace
 344  * @rq: the pointer to rq
 345  *
 346  * Tick demultiplexing follows the order
 347  * - pending hardirq update
 348  * - pending softirq update
 349  * - user_time
 350  * - idle_time
 351  * - system time
 352  *   - check for guest_time
 353  *   - else account as system_time
 354  *
 355  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
 356  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
 357  * opportunity to update it solely in system time.
 358  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
 359  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
 360  */
 361 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
 362                                          struct rq *rq, int ticks)
 363 {
 364         u64 cputime = (__force u64) cputime_one_jiffy * ticks;
 365         cputime_t scaled, other;
 366
 367         /*
 368          * When returning from idle, many ticks can get accounted at
 369          * once, including some ticks of steal, irq, and softirq time.
 370          * Subtract those ticks from the amount of time accounted to
 371          * idle, or potentially user or system time. Due to rounding,
 372          * other time can exceed ticks occasionally.
 373          */
 374         other = account_other_time(cputime);
 375         if (other >= cputime)
 376                 return;
 377         cputime -= other;
 378         scaled = cputime_to_scaled(cputime);
 379
 380         if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
 381                 /*
 382                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
 383                  * So, we have to handle it separately here.
 384                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
 385                  */
 386                 __account_system_time(p, cputime, scaled, CPUTIME_SOFTIRQ);
 387         } else if (user_tick) {
 388                 account_user_time(p, cputime, scaled);
 389         } else if (p == rq->idle) {
 390                 account_idle_time(cputime);
 391         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
 392                 account_guest_time(p, cputime, scaled);
 393         } else {
 394                 __account_system_time(p, cputime, scaled,       CPUTIME_SYSTEM);
 395         }
 396 }
 397
 398 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
 399 {
 400         struct rq *rq = this_rq();
 401
 402         irqtime_account_process_tick(current, 0, rq, ticks);
 403 }
 404 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
 405 static inline void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
 406 static inline void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
 407                                                 struct rq *rq, int nr_ticks) {}
 408 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
 409
 410 /*
 411  * Use precise platform statistics if available:
 412  */
 413 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 414
 415 #ifndef __ARCH_HAS_VTIME_TASK_SWITCH
 416 void vtime_common_task_switch(struct task_struct *prev)
 417 {
 418         if (is_idle_task(prev))
 419                 vtime_account_idle(prev);
 420         else
 421                 vtime_account_system(prev);
 422
 423 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
 424         vtime_account_user(prev);
 425 #endif
 426         arch_vtime_task_switch(prev);
 427 }
 428 #endif
 429
 430 #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
 431
 432
 433 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
 434 /*
 435  * Archs that account the whole time spent in the idle task
 436  * (outside irq) as idle time can rely on this and just implement
 437  * vtime_account_system() and vtime_account_idle(). Archs that
 438  * have other meaning of the idle time (s390 only includes the
 439  * time spent by the CPU when it's in low power mode) must override
 440  * vtime_account().
 441  */
 442 #ifndef __ARCH_HAS_VTIME_ACCOUNT
 443 void vtime_account_irq_enter(struct task_struct *tsk)
 444 {
 445         if (!in_interrupt() && is_idle_task(tsk))
 446                 vtime_account_idle(tsk);
 447         else
 448                 vtime_account_system(tsk);
 449 }
 450 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_account_irq_enter);
 451 #endif /* __ARCH_HAS_VTIME_ACCOUNT */
 452
 453 void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 454 {
 455         *ut = p->utime;
 456         *st = p->stime;
 457 }
 458 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_cputime_adjusted);
 459
 460 void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 461 {
 462         struct task_cputime cputime;
 463
 464         thread_group_cputime(p, &cputime);
 465
 466         *ut = cputime.utime;
 467         *st = cputime.stime;
 468 }
 469 #else /* !CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
 470 /*
 471  * Account a single tick of cpu time.
 472  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 473  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
 474  */
 475 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
 476 {
 477         cputime_t cputime, scaled, steal;
 478         struct rq *rq = this_rq();
 479
 480         if (vtime_accounting_cpu_enabled())
 481                 return;
 482
 483         if (sched_clock_irqtime) {
 484                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq, 1);
 485                 return;
 486         }
 487
 488         cputime = cputime_one_jiffy;
 489         steal = steal_account_process_time(cputime);
 490
 491         if (steal >= cputime)
 492                 return;
 493
 494         cputime -= steal;
 495         scaled = cputime_to_scaled(cputime);
 496
 497         if (user_tick)
 498                 account_user_time(p, cputime, scaled);
 499         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
 500                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime, scaled);
 501         else
 502                 account_idle_time(cputime);
 503 }
 504
 505 /*
 506  * Account multiple ticks of idle time.
 507  * @ticks: number of stolen ticks
 508  */
 509 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
 510 {
 511         cputime_t cputime, steal;
 512
 513         if (sched_clock_irqtime) {
 514                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
 515                 return;
 516         }
 517
 518         cputime = jiffies_to_cputime(ticks);
 519         steal = steal_account_process_time(cputime);
 520
 521         if (steal >= cputime)
 522                 return;
 523
 524         cputime -= steal;
 525         account_idle_time(cputime);
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Perform (stime * rtime) / total, but avoid multiplication overflow by
 530  * loosing precision when the numbers are big.
 531  */
 532 static cputime_t scale_stime(u64 stime, u64 rtime, u64 total)
 533 {
 534         u64 scaled;
 535
 536         for (;;) {
 537                 /* Make sure "rtime" is the bigger of stime/rtime */
 538                 if (stime > rtime)
 539                         swap(rtime, stime);
 540
 541                 /* Make sure 'total' fits in 32 bits */
 542                 if (total >> 32)
 543                         goto drop_precision;
 544
 545                 /* Does rtime (and thus stime) fit in 32 bits? */
 546                 if (!(rtime >> 32))
 547                         break;
 548
 549                 /* Can we just balance rtime/stime rather than dropping bits? */
 550                 if (stime >> 31)
 551                         goto drop_precision;
 552
 553                 /* We can grow stime and shrink rtime and try to make them both fit */
 554                 stime <<= 1;
 555                 rtime >>= 1;
 556                 continue;
 557
 558 drop_precision:
 559                 /* We drop from rtime, it has more bits than stime */
 560                 rtime >>= 1;
 561                 total >>= 1;
 562         }
 563
 564         /*
 565          * Make sure gcc understands that this is a 32x32->64 multiply,
 566          * followed by a 64/32->64 divide.
 567          */
 568         scaled = div_u64((u64) (u32) stime * (u64) (u32) rtime, (u32)total);
 569         return (__force cputime_t) scaled;
 570 }
 571
 572 /*
 573  * Adjust tick based cputime random precision against scheduler runtime
 574  * accounting.
 575  *
 576  * Tick based cputime accounting depend on random scheduling timeslices of a
 577  * task to be interrupted or not by the timer.  Depending on these
 578  * circumstances, the number of these interrupts may be over or
 579  * under-optimistic, matching the real user and system cputime with a variable
 580  * precision.
 581  *
 582  * Fix this by scaling these tick based values against the total runtime
 583  * accounted by the CFS scheduler.
 584  *
 585  * This code provides the following guarantees:
 586  *
 587  *   stime + utime == rtime
 588  *   stime_i+1 >= stime_i, utime_i+1 >= utime_i
 589  *
 590  * Assuming that rtime_i+1 >= rtime_i.
 591  */
 592 static void cputime_adjust(struct task_cputime *curr,
 593                            struct prev_cputime *prev,
 594                            cputime_t *ut, cputime_t *st)
 595 {
 596         cputime_t rtime, stime, utime;
 597         unsigned long flags;
 598
 599         /* Serialize concurrent callers such that we can honour our guarantees */
 600         raw_spin_lock_irqsave(&prev->lock, flags);
 601         rtime = nsecs_to_cputime(curr->sum_exec_runtime);
 602
 603         /*
 604          * This is possible under two circumstances:
 605          *  - rtime isn't monotonic after all (a bug);
 606          *  - we got reordered by the lock.
 607          *
 608          * In both cases this acts as a filter such that the rest of the code
 609          * can assume it is monotonic regardless of anything else.
 610          */
 611         if (prev->stime + prev->utime >= rtime)
 612                 goto out;
 613
 614         stime = curr->stime;
 615         utime = curr->utime;
 616
 617         /*
 618          * If either stime or both stime and utime are 0, assume all runtime is
 619          * userspace. Once a task gets some ticks, the monotonicy code at
 620          * 'update' will ensure things converge to the observed ratio.
 621          */
 622         if (stime == 0) {
 623                 utime = rtime;
 624                 goto update;
 625         }
 626
 627         if (utime == 0) {
 628                 stime = rtime;
 629                 goto update;
 630         }
 631
 632         stime = scale_stime((__force u64)stime, (__force u64)rtime,
 633                             (__force u64)(stime + utime));
 634
 635 update:
 636         /*
 637          * Make sure stime doesn't go backwards; this preserves monotonicity
 638          * for utime because rtime is monotonic.
 639          *
 640          *  utime_i+1 = rtime_i+1 - stime_i
 641          *            = rtime_i+1 - (rtime_i - utime_i)
 642          *            = (rtime_i+1 - rtime_i) + utime_i
 643          *            >= utime_i
 644          */
 645         if (stime < prev->stime)
 646                 stime = prev->stime;
 647         utime = rtime - stime;
 648
 649         /*
 650          * Make sure utime doesn't go backwards; this still preserves
 651          * monotonicity for stime, analogous argument to above.
 652          */
 653         if (utime < prev->utime) {
 654                 utime = prev->utime;
 655                 stime = rtime - utime;
 656         }
 657
 658         prev->stime = stime;
 659         prev->utime = utime;
 660 out:
 661         *ut = prev->utime;
 662         *st = prev->stime;
 663         raw_spin_unlock_irqrestore(&prev->lock, flags);
 664 }
 665
 666 void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 667 {
 668         struct task_cputime cputime = {
 669                 .sum_exec_runtime = p->se.sum_exec_runtime,
 670         };
 671
 672         task_cputime(p, &cputime.utime, &cputime.stime);
 673         cputime_adjust(&cputime, &p->prev_cputime, ut, st);
 674 }
 675 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_cputime_adjusted);
 676
 677 void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
 678 {
 679         struct task_cputime cputime;
 680
 681         thread_group_cputime(p, &cputime);
 682         cputime_adjust(&cputime, &p->signal->prev_cputime, ut, st);
 683 }
 684 #endif /* !CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
 685
 686 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
 687 static cputime_t vtime_delta(struct task_struct *tsk)
 688 {
 689         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
 690
 691         if (time_before(now, (unsigned long)tsk->vtime_snap))
 692                 return 0;
 693
 694         return jiffies_to_cputime(now - tsk->vtime_snap);
 695 }
 696
 697 static cputime_t get_vtime_delta(struct task_struct *tsk)
 698 {
 699         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
 700         cputime_t delta, other;
 701
 702         delta = jiffies_to_cputime(now - tsk->vtime_snap);
 703         other = account_other_time(delta);
 704         WARN_ON_ONCE(tsk->vtime_snap_whence == VTIME_INACTIVE);
 705         tsk->vtime_snap = now;
 706
 707         return delta - other;
 708 }
 709
 710 static void __vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
 711 {
 712         cputime_t delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
 713
 714         account_system_time(tsk, irq_count(), delta_cpu, cputime_to_scaled(delta_cpu));
 715 }
 716
 717 void vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
 718 {
 719         if (!vtime_delta(tsk))
 720                 return;
 721
 722         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 723         __vtime_account_system(tsk);
 724         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 725 }
 726
 727 void vtime_account_user(struct task_struct *tsk)
 728 {
 729         cputime_t delta_cpu;
 730
 731         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 732         tsk->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
 733         if (vtime_delta(tsk)) {
 734                 delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
 735                 account_user_time(tsk, delta_cpu, cputime_to_scaled(delta_cpu));
 736         }
 737         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 738 }
 739
 740 void vtime_user_enter(struct task_struct *tsk)
 741 {
 742         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 743         if (vtime_delta(tsk))
 744                 __vtime_account_system(tsk);
 745         tsk->vtime_snap_whence = VTIME_USER;
 746         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 747 }
 748
 749 void vtime_guest_enter(struct task_struct *tsk)
 750 {
 751         /*
 752          * The flags must be updated under the lock with
 753          * the vtime_snap flush and update.
 754          * That enforces a right ordering and update sequence
 755          * synchronization against the reader (task_gtime())
 756          * that can thus safely catch up with a tickless delta.
 757          */
 758         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 759         if (vtime_delta(tsk))
 760                 __vtime_account_system(tsk);
 761         current->flags |= PF_VCPU;
 762         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 763 }
 764 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_guest_enter);
 765
 766 void vtime_guest_exit(struct task_struct *tsk)
 767 {
 768         write_seqcount_begin(&tsk->vtime_seqcount);
 769         __vtime_account_system(tsk);
 770         current->flags &= ~PF_VCPU;
 771         write_seqcount_end(&tsk->vtime_seqcount);
 772 }
 773 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_guest_exit);
 774
 775 void vtime_account_idle(struct task_struct *tsk)
 776 {
 777         cputime_t delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
 778
 779         account_idle_time(delta_cpu);
 780 }
 781
 782 void arch_vtime_task_switch(struct task_struct *prev)
 783 {
 784         write_seqcount_begin(&prev->vtime_seqcount);
 785         prev->vtime_snap_whence = VTIME_INACTIVE;
 786         write_seqcount_end(&prev->vtime_seqcount);
 787
 788         write_seqcount_begin(&current->vtime_seqcount);
 789         current->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
 790         current->vtime_snap = jiffies;
 791         write_seqcount_end(&current->vtime_seqcount);
 792 }
 793
 794 void vtime_init_idle(struct task_struct *t, int cpu)
 795 {
 796         unsigned long flags;
 797
 798         local_irq_save(flags);
 799         write_seqcount_begin(&t->vtime_seqcount);
 800         t->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
 801         t->vtime_snap = jiffies;
 802         write_seqcount_end(&t->vtime_seqcount);
 803         local_irq_restore(flags);
 804 }
 805
 806 cputime_t task_gtime(struct task_struct *t)
 807 {
 808         unsigned int seq;
 809         cputime_t gtime;
 810
 811         if (!vtime_accounting_enabled())
 812                 return t->gtime;
 813
 814         do {
 815                 seq = read_seqcount_begin(&t->vtime_seqcount);
 816
 817                 gtime = t->gtime;
 818                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_SYS && t->flags & PF_VCPU)
 819                         gtime += vtime_delta(t);
 820
 821         } while (read_seqcount_retry(&t->vtime_seqcount, seq));
 822
 823         return gtime;
 824 }
 825
 826 /*
 827  * Fetch cputime raw values from fields of task_struct and
 828  * add up the pending nohz execution time since the last
 829  * cputime snapshot.
 830  */
 831 static void
 832 fetch_task_cputime(struct task_struct *t,
 833                    cputime_t *u_dst, cputime_t *s_dst,
 834                    cputime_t *u_src, cputime_t *s_src,
 835                    cputime_t *udelta, cputime_t *sdelta)
 836 {
 837         unsigned int seq;
 838         unsigned long long delta;
 839
 840         do {
 841                 *udelta = 0;
 842                 *sdelta = 0;
 843
 844                 seq = read_seqcount_begin(&t->vtime_seqcount);
 845
 846                 if (u_dst)
 847                         *u_dst = *u_src;
 848                 if (s_dst)
 849                         *s_dst = *s_src;
 850
 851                 /* Task is sleeping, nothing to add */
 852                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_INACTIVE ||
 853                     is_idle_task(t))
 854                         continue;
 855
 856                 delta = vtime_delta(t);
 857
 858                 /*
 859                  * Task runs either in user or kernel space, add pending nohz time to
 860                  * the right place.
 861                  */
 862                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_USER || t->flags & PF_VCPU) {
 863                         *udelta = delta;
 864                 } else {
 865                         if (t->vtime_snap_whence == VTIME_SYS)
 866                                 *sdelta = delta;
 867                 }
 868         } while (read_seqcount_retry(&t->vtime_seqcount, seq));
 869 }
 870
 871
 872 void task_cputime(struct task_struct *t, cputime_t *utime, cputime_t *stime)
 873 {
 874         cputime_t udelta, sdelta;
 875
 876         if (!vtime_accounting_enabled()) {
 877                 if (utime)
 878                         *utime = t->utime;
 879                 if (stime)
 880                         *stime = t->stime;
 881                 return;
 882         }
 883
 884         fetch_task_cputime(t, utime, stime, &t->utime,
 885                            &t->stime, &udelta, &sdelta);
 886         if (utime)
 887                 *utime += udelta;
 888         if (stime)
 889                 *stime += sdelta;
 890 }
 891
 892 void task_cputime_scaled(struct task_struct *t,
 893                          cputime_t *utimescaled, cputime_t *stimescaled)
 894 {
 895         cputime_t udelta, sdelta;
 896
 897         if (!vtime_accounting_enabled()) {
 898                 if (utimescaled)
 899                         *utimescaled = t->utimescaled;
 900                 if (stimescaled)
 901                         *stimescaled = t->stimescaled;
 902                 return;
 903         }
 904
 905         fetch_task_cputime(t, utimescaled, stimescaled,
 906                            &t->utimescaled, &t->stimescaled, &udelta, &sdelta);
 907         if (utimescaled)
 908                 *utimescaled += cputime_to_scaled(udelta);
 909         if (stimescaled)
 910                 *stimescaled += cputime_to_scaled(sdelta);
 911 }
 912 #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN */